CH698676B1 - Procédé, installation et signe d'authentification d'un object. - Google Patents

Abstract

Le procédé d'authentification d'un objet comprend l'application d'une première marque macroscopique (11), par exemple par photolithographie sur un substrat, la définition d'un endroit particulier de la première marque (11) destiné à servir d'origine géométrique (15) d'un système de coordonnées (14), le calcul des coordonnées (xi, yi,) d'emplacements que devront occuper des secondes marques (12) à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un numéro d'identification attribué à l'objet et la réalisation des secondes marques (12) audits emplacements calculés. Les secondes marques sont de préférence de taille nanométrique et réalisées avantageusement au moyen d'un microscope à sonde locale, qui est également destiné à vérifier l'authenticité de l'objet en contrôlant la présence des secondes marques (12) aux emplacements calculés. On obtient ainsi un marquage d'authentification d'une sécurité optimale.

Description

  [0001]    La présente invention concerne un procédé d'authentification d'un objet comprenant l'application sur un substrat d'au moins une marque macroscopique repérable par des moyens optiques.

  

[0002]    De nombreuses techniques ont été mises en oeuvre pour garantir l'authenticité d'objets de valeur tels que des oeuvres d'art, des bijoux, des objets historiques. Un moyen pour combattre la contrefaçon frauduleuse de tels objets est l'insertion d'une plaquette d'identification comportant une marque avec un code spécifique. La présente invention a pour but d'obtenir une technique absolument sûre et infalsifiable.

  

[0003]    L'invention est caractérisée à cet effet par les caractéristiques figurant à la revendication 1 et en particulier par le fait
que l'on définit un endroit particulier de la marque macroscopique pour servir de point de référence ou d'origine géométrique d'un système de coordonnées,
que l'on calcule les coordonnées d'un emplacement que devra occuper au moins une seconde marque à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification attribué à l'objet,
que l'on réalise ladite seconde marque à l'emplacement dont les coordonnées ont été calculées, cette seconde marque étant non repérable à l'oeil nu, mais repérable à l'aide de moyens de lecture,

  
que l'on vérifie l'authenticité dudit objet en obtenant les coordonnées de l'emplacement de la seconde marque et en plaçant les moyens de lecture sur lesdites coordonnées afin de contrôler la présence de la seconde marque sur ledit emplacement.

  

[0004]    Grâce à ces caractéristiques, on obtient un procédé d'authentification d'une très grande sûreté et fiabilité permettant de distinguer avec certitude des objets authentiques d'objets de contrefaçon.

  

[0005]    De façon avantageuse, le procédé est caractérisé par le fait que ladite au moins une seconde marque possède des dimensions nanométriques, que l'on réalise la seconde marque grâce à des moyens d'écriture nanoscopiques et que l'on contrôle la présence de la seconde marque audit emplacement grâce à des moyens de lecture nanoscopiques.

  

[0006]    Etant donné la très petite taille des secondes marques, il est quasiment impossible de retrouver les secondes marques nanométriques si l'on ignore leur emplacement par rapport à la première marque. La sécurité de marquage est donc encore améliorée grâce à ces caractéristiques.

  

[0007]    Très favorablement, les moyens d'écriture nanoscopiques et les moyens de lecture nanoscopiques sont constitués par un microscope à sonde locale, avantageusement du type microscope à force atomique (AFM), du type microscope à effet tunnel (STM), du type microscope à effet de force magnétique (MFM) ou du type à rayonnement d'électrons.

  

[0008]    Ces caractéristiques permettent d'obtenir des secondes marques de taille nanométrique d'une très grande précision.

  

[0009]    Selon un mode d'exécution préféré, on utilise en tant que substrat au moins une couche en un matériau ferroélectrique et que l'on produit à l'aide d'une pointe du microscope à sonde locale des secondes marques invisibles par tous moyens optiques en réalisant une modification locale nanométrique de la polarisation du matériau ferroélectrique qui peut être observée grâce au microscope à sonde locale.

  

[0010]    La sûreté d'authentification du marquage est ainsi optimalisée et double, car les secondes marques ne sont nullement détectables par aucun moyen optique même nanoscopique, d'une part, du fait de leur nature physique invisible et, d'autre part, à cause de leur taille très réduite.

  

[0011]    Selon une variante, on utilise le microscope à sonde locale pour l'écriture et la lecture des secondes marques constituées par des modifications nanolithographiques de la surface d'un substrat sous forme de structures nanométriques en creux et/ou en relief, le substrat étant un métal, tel que le W, Pt, Ag, Au, aciers, ou un semi-conducteur, tel que le Si.

  

[0012]    Ces caractéristiques permettent également d'obtenir un marquage très fiable sur des substrats métalliques ou semi-conducteurs.

  

[0013]    De façon avantageuse, le procédé est caractérisé par le fait que l'algorithme de codage est basé sur un numéro d'identification attribué à l'objet, tel que son numéro de série, que l'on utilise des coordonnées rectangulaires pour définir le ou les emplacements de la seconde marque, et que l'on utilise une table X-Y micrométrique pour la réalisation et la lecture de la ou des secondes marques.

  

[0014]    Grâce à ces caractéristiques, il est possible d'obtenir un marquage individualisé pour chaque objet, ce qui permet encore d'accroître la sécurité d'identification.

  

[0015]    L'invention concerne également une installation d'authentification d'un objet et elle est caractérisée à cet effet par le fait qu'elle comprend
un dispositif d'application d'une première marque macroscopique repérable par des moyens optiques,
un dispositif de production d'au moins une seconde marque non repérable à l'oeil nu, mais repérable à l'aide de moyens de lecture,
des moyens pour définir un endroit particulier de la marque macroscopique destinés à servir de point de référence ou d'origine géométrique d'un système de coordonnées,
des moyens pour calculer les coordonnées d'au moins un emplacement que devra occuper la seconde marque à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification attribué à l'objet,

   et
des moyens de lecture pour vérifier l'authenticité dudit objet agencés de façon à contrôler la présence de ladite au moins seconde marque sur l'emplacement dont on a calculé les coordonnées.

  

[0016]    Le premier mode d'exécution illustré aux fig. 1 à 3comprend une plaquette d'authentification ou d'identification 10 dont les dimensions latérales sont de l'ordre du millimètre, typiquement comprises entres 0,5 et 20 mm. Cette plaquette d'authentification présente une structure composite comportant une première couche d'un matériau ferroélectrique sous forme d'un film et une seconde couche formée par un semi-conducteur, un métal ou un supraconducteur qui est en contact intime avec une première des faces de la première couche en matériau ferroélectrique.

  

[0017]    Avantageusement la structure composite peut présenter une troisième couche déposée sur la deuxième face de la première couche opposée à la seconde couche et constituée par un matériau semi-conducteur, métallique ou supraconducteur. Cette troisième couche est en contact intime avec la première couche et peut avoir la forme d'un film continu ou celle d'îlots.

  

[0018]    Sur cette plaquette, à savoir sur la deuxième face de la seconde couche ou sur la troisième couche, on réalise au moins deux marques dont une première 11 est macroscopique et visible ou repérable et dont au moins une seconde 12 est invisible.

  

[0019]    La marque macroscopique est une marque repérable par des moyens optiques, tels que l'oeil nu ou la loupe, et qui est en tout cas parfaitement nette au microscope optique. Cette marque peut être réalisée par des techniques d'application de marquage communes, comme la gravure chimique, la photolithographie, les techniques électrochimiques ou toute autre technique similaire.

  

[0020]    La forme de cette marque macroscopique peut être une forme géométrique quelconque, un logotype ou une partie d'un logotype, et ses dimensions latérales peuvent être de plusieurs centaines de micromètres, typiquement de 100 micromètres à 20 mm. La profondeur, elle, sera de quelques micromètres pour être compatible avec la course verticale d'un microscope à sonde locale, typiquement de 0,01 à 200 micromètres. Le rôle principal de cette marque visible et repérable consiste à définir un référentiel servant au positionnement précis d'un microscope à sonde locale, tant pour l'écriture que pour la lecture de la ou des secondes marques aux dimensions nanoscopiques.

   Un endroit particulier de cette marque repérable sert de point de référence ou d'origine géométrique à partir duquel on définit les coordonnées (xi, yi) en micromètres pour effectuer l'écriture et l'observation de la ou des secondes marques.

  

[0021]    La ou les secondes marques sont d'une taille nanoscopique, donc invisibles à l'oeil nu ou à la loupe. Elles consistent de façon générale en une modification physique, électrique ou magnétique observable à la surface de la plaquette, qui nécessite un moyen particulier de lecture pour son observation, dans le cas présent un microscope à sonde locale.

  

[0022]    Conformément au premier mode d'exécution, on utilise une technique d'écriture nanoscopique décrite dans le brevet EP 0 972 284 B1. Dans cette technique la pointe d'un microscope à sonde locale, tel qu'un microscope à force atomique (AFM) ou à effet tunnel (STM), sert d'électrode ponctuelle pour réaliser une modification locale nanoscopique de la polarisation du matériau ferroélectrique de la plaquette d'authentification servant de substrat. A cet effet, on applique une tension entre la pointe et la seconde couche.

   Lorsque le champ électrique entre la pointe et cette seconde couche est plus grand que le champ coercitif de la première couche de matériau ferroélectrique, la polarisation de cette première couche bascule localement sous la pointe et induit un flux de charges d'écran dans la seconde couche modifiant ainsi localement la résistivité qui peut être mesurée à l'aide du microscope à sonde locale par des techniques standard de mesure de résistance, de conductance, de réponse piézoélectrique ou autres.

  

[0023]    On utilise favorablement en tant que matériau ferroélectrique pour la première couche un oxyde de type perovskite, tel que le PZT, Pb(Zr/Ti)03, et pour la seconde et la troisième couche un oxyde, tel que le SrRuO3.

  

[0024]    Cette technique permet d'écrire des structures électriques nanoscopiques, complètement invisibles même au microscope optique, sans substitution chimique.

  

[0025]    Grâce à cette installation, il est possible de réaliser un marquage d'authentification d'une grande sûreté et fiabilité.

  

[0026]    L'invention se rapporte également à un signe d'authentification d'un objet, caractérisé par le fait qu'il comprend
une marque macroscopique repérable par des moyens optiques et comportant un endroit particulier pour servir de point de référence ou d'origine géométrique d'un système de coordonnées et au moins
une seconde marque qui est non repérable à l'oeil nu, mais repérable à l'aide de moyens de lecture et qui est réalisée, par rapport à ce système de coordonnées, à un emplacement prédéterminé dont les coordonnées ont été calculées à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification attribué à l'objet.

  

[0027]    Ces caractéristiques permettent d'obtenir un marquage d'authentification très précis, sûr et fiable.

  

[0028]    L'invention concerne en outre l'utilisation du signe d'authentification pour le marquage d'objets de valeur, tels que des articles d'horlogerie, de bijouterie ou de joaillerie, des oeuvres d'art, des objets historiques ou militaires, des valeurs monétaires ou fiduciaires, dont l'authenticité doit être contrôlée de façon sûre et fiable.

  

[0029]    L'invention s'applique en particulier à la distinction d'objets authentiques d'objets de contrefaçon.

  

[0030]    D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détail à l'aide de dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution.
<tb>La fig. 1<sep>est une vue en plan montrant schématiquement une plaquette d'authentification selon l'invention.


  <tb>Les fig. 2 et 3<sep>sont des vues agrandies d'une partie de la fig. 1.

  

[0031]    L'effet de polarisation est local, non volatil et non invasif. La détection et la lecture de ces structures électriques nanoscopiques s'effectue également au moyen d'un microscope à sonde locale, tel qu'un AFM ou STM.

  

[0032]    De façon générale, toute sonde locale qui permet de basculer la polarisation d'un matériau ferroélectrique peut être utilisée. Par exemple un microscope à effet tunnel STM peut être utilisé pour polariser ce matériau ferroélectrique, si ce dernier est recouvert d'une couche conductrice suffisamment mince. Ce microscope à effet tunnel peut également être utilisé pour mesurer et lire les changements dans la densité de porteurs produits par le champ électrique, par exemple en mesurant les modifications dans la conductance ou la résistance.

  

[0033]    La seconde marque la plus simple est une empreinte circulaire d'un diamètre de quelques dizaines de nanomètres. D'autres secondes marques possibles sont des lignes de différentes épaisseurs, par exemple à la façon d'un code barre, mais il peut s'agir de n'importe quelle forme géométrique à définir par l'utilisateur.

  

[0034]    Etant donné la taille nanoscopique de la ou des secondes marques, un procédé et des moyens de repérage sont indispensables pour réaliser et pour retrouver la ou les secondes marques à l'aide du microscope à sonde locale. En effet, le champ d'observation surfacique d'un tel instrument est très réduit et il est de ce fait quasiment impossible de retrouver des marques nanoscopiques si l'on ignore leurs positions.

  

[0035]    La définition d'un système de coordonnées et le repérage des secondes marques à l'aide de la marque macroscopique constituent des éléments importants, voire essentiels de la présente invention.

  

[0036]    Le procédé est schématisé dans la fig.  1. Dans ce cas, un logotype avec la lettre "A" est utilisé comme marque macroscopique 11 pour définir un référentiel et un système de coordonnées 14 pour l'utilisation d'un microscope à sonde locale afin de réaliser d'abord, puis de lire/observer les secondes marques 12 nanoscopiques. Une caractéristique du logotype est choisie comme origine des coordonnées 15, de préférence un coin ou un angle vif bien particulier pour une question de définition. Dans l'exemple de la fig. 1, l'angle supérieur de la lettre "A" est choisi comme origine des coordonnées.

  

[0037]    Cette caractéristique étant facilement repérable à l'aide d'un microscope optique, on positionne la pointe du microscope à sonde locale sur l'angle vif en question, avec la plus grande précision possible. On observe alors la surface à l'aide du microscope à sonde locale et on obtient, par exemple, la disposition de la fig. 2. On peut alors utiliser une table X-Y micrométrique pour centrer précisément l'angle vif (fig. 3). La position x,y affichée par la table X-Y correspondra à l'origine des coordonnées.

  

[0038]    L'écriture et la lecture des marques nanoscopiques 12 se fera ensuite à partir de cette origine géométrique 15 du système de coordonnées 14.

  

[0039]    On calcule les coordonnées xi,yi des emplacements que devra occuper les secondes marques au moyen d'un calculateur à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification attribué à l'objet que l'on désire authentifier.

  

[0040]    Ce moyen d'identification pourra par exemple être un numéro d'identification attribué à l'objet, tel que son numéro de série ou une fraction de celui-ci. Une série de coordonnées xi,yien unité de microns correspondant aux différentes secondes marques 12 sera alors calculée avec l'algorithme de codage qui reste secret et propriété de l'utilisateur.

  

[0041]    Ce système d'adressage peut utiliser par exemple des coordonnées rectangulaires. Des formules mathématiques permettent de calculer, à partir du numéro de série N ou de toute autre référence déterminée par l'utilisateur, une série de n points xi,yi.
<tb>Fx1(N) = x1<sep>Fy1(N) = y1


  <tb>Fx2(N) = x2<sep>Fy2(N) = y2


  <tb>...................<sep>.................


  <tb>Fxn(N) = xn<sep>Fyn(N) = yn

  

[0042]    Les fonctions F sont déterminées ou en tout cas connues et gardées confidentielles par l'utilisateur.

  

[0043]    Un exemple avec n=3 secondes marques sur une surface de 1 mm<2>est donné dans le tableau ci-dessous :
<tb>Numéro de série<sep>X1 (mu) <sep>y1 (mu)<sep>X2 (mu)<sep>y2 (mu)<sep>X3 (mu)<sep>y3 (mu)


  <tb>6650265112<sep>850<sep>690<sep>140<sep>320<sep>170<sep>30


  <tb>7088334894<sep>670<sep>510<sep>960<sep>140<sep>990<sep>850


  <tb>7371446397<sep>700<sep>540<sep>990<sep>170<sep>20<sep>880


  <tb>4965406596<sep>690<sep>530<sep>980<sep>160<sep>10<sep>870


  <tb>6852953074<sep>470<sep>310<sep>760<sep>940<sep>790<sep>650


  <tb>4823820353<sep>260<sep>100<sep>550<sep>730<sep>580<sep>440


  <tb>4774738881<sep>540<sep>380<sep>830<sep>10<sep>860<sep>720


  <tb>1358584815<sep>880<sep>720<sep>170<sep>350<sep>200<sep>60


  <tb>9624197670<sep>430<sep>270<sep>720<sep>900<sep>750<sep>610


  <tb>4246768244<sep>170<sep>10<sep>460<sep>640<sep>490<sep>350


  <tb>7890452449<sep>220<sep>60<sep>510<sep>690<sep>540<sep>400

  

[0044]    Dans cet exemple très simple, les coordonnées sont déterminées avec la formule EXCEL suivante:

  

[0045]    X1 = ARRONDI.INF(MOD(673 + Numéro de série; 100); 0)*10

  

[0046]    Pour calculer Y1 le nombre arbitraire de 673 est remplacé par 157, pour X2 on utilise 802, pour Y2 320, pour X3 905 et pour Y3 91 respectivement.

  

[0047]    Dans une autre variante, chaque point d'une seconde marque sert comme nouveau point de référence pour retrouver la prochaine marque.

  

[0048]    Les secondes marques 12 sont alors réalisées aux emplacements dont on a calculé les coordonnées xi,yi.

  

[0049]    Pour la vérification de l'authenticité de l'objet, on obtient les coordonnées desdits emplacements par calcul et on place les moyens de lecture, tels que la pointe du microscope à sonde locale (AFM/STM) sur lesdites coordonnées et on contrôle la présence des secondes marques sur ces emplacements.

  

[0050]    Les grandeurs relatives et les échelles des première et secondes marques représentées à la fig. 1ne correspondent, bien entendu, pas à la réalité.

  

[0051]    Le procédé d'authentification comprend donc les étapes suivantes:
<tb>1)<sep>Découpage d'une plaquette 10 à couches minces aux dimensions voulues;


  <tb>2)<sep>Application d'une marque macroscopique 11, de préférence par photolithographie;


  <tb>3)<sep>Définition d'un endroit particulier de la marque macroscopique destinée à servir de point de référence ou d'origine géométrique 15 d'un système de coordonnées 14;


  <tb>4)<sep>Si besoin, collage de la plaquette sur un deuxième support; cette opération peut être nécessaire pour des questions pratiques de fixation mécanique sur l'objet à authentifier ou de maintien sur le support du microscope;


  <tb>5)<sep>Calcul des coordonnées des emplacements des secondes marques 12 nanoscopiques à l'aide d'un algorithme de codage à partir d'un numéro d'identification de l'objet;


  <tb>6)<sep>Ecriture successive des secondes marques 12 nanoscopiques aux emplacements calculés grâce à un microscope à sonde locale AFM ou STM et à l'aide d'une table X-Y micrométrique;


  <tb>7)<sep>Vérification de l'authenticité de l'objet par obtention des coordonnées des emplacements à partir dudit numéro d'identification, positionnement de la pointe du microscope à sonde locale sur l'origine géométrique 15 et ensuite sur chacun des emplacements etvérification de la présence des secondes marques 12 aux différents emplacements xi,yi.

  

[0052]    Pour la mise en oeuvre de ce procédé, il est nécessaire de prévoir une installation comportant au moins les éléments suivants:
un dispositif d'application de la première marque macroscopique 11, tel qu'un dispositif de photolithographie,
un dispositif de production d'au moins une seconde marque 12 nanoscopique, par exemple un microscope à sonde locale, tel qu'un microscope à force atomique AFM ou un microscope à effet tunnel STM,
des moyens pour calculer les coordonnées xi,yid'au moins un emplacement que devra occuper ladite seconde marque, tel qu'un calculateur déterminant ces coordonnées à l'aide d'un algorithme de codage utilisant par exemple un numéro d'identification de l'objet à authentifier,

  
des moyens pour définir un endroit particulier de la marque macroscopique destinés à servir de point de référence ou d'origine géométrique 15 d'un système de coordonnées 14, tel qu'un microscope optique allié à une table X-Y micrométrique,
des moyens pour placer le dispositif de production de la marque, tel que la pointe du microscope à sonde locale audit emplacement où la seconde marque doit être réalisée, ces moyens pourront être une table X-Y micrométrique, et
des moyens pour vérifier l'authenticité de l'objet agencés pour contrôler la présence de la ou des secondes marques sur les emplacements, ces moyens pourront être le microscope à sonde locale AFM ou STM associé à la table X-Y micrométrique.

  

[0053]    Grâce au procédé et à l'installation décrits ci-dessus, on obtient un signe ou un marquage d'authentification d'un objet comportant une première et au moins une seconde marque.

  

[0054]    La première marque 11 est macroscopique et repérable par des moyens optiques, tels que l'oeil nu, une loupe ou un binoculaire. Cette première marque présente un endroit particulier qui sert de point de référence ou d'origine géométrique 15 pour un système de coordonnées 14.

  

[0055]    La seconde marque 12 n'est pas visible à l'oeil nu ou avec une loupe, mais repérable à l'aide de moyens de lecture, tels que des moyens nanoscopiques comme un microscope à sonde locale AFM ou STM. Cette ou ces secondes marques sont réalisées à un ou des emplacements prédéterminés dont les coordonnées ont été calculées à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification, tel que numéro d'identification ou de série attribué à l'objet.

  

[0056]    Un tel signe d'authentification pourra être utilisé pour le marquage d'objets, comme des articles d'horlogerie, de bijouterie ou de joaillerie, des oeuvres d'art, des objets historiques ou militaires, des valeurs monétaires ou fiduciaires, etc, dont l'authenticité par rapport à des objets de contrefaçon doit pouvoir être contrôlée et garantie avec une sécurité optimale.

  

[0057]    L'application du procédé d'authentification exposé ci-dessus sert donc en particulier à la distinction d'objets de contrefaçon.

  

[0058]    Le mode d'exécution décrit ci-dessus est particulièrement avantageux du fait que les secondes marques 12 constituées par des inversions de polarité dans la première couche de type PZT ne sont absolument pas décelable par aucun moyen optique, même nanoscopique, car il n'y a aucune modification de l'aspect de la surface de la plaquette d'identification. Un tiers ne peut donc savoir que de telles marques existent. En outre il est possible d'ajouter, de compléter ou de modifier des secondes marques ultérieurement, par exemple lors d'opérations de contrôle. Ceci est particulièrement rendu possible du fait que les secondes marques peuvent être produites et lues par le même type d'instruments.

  

[0059]    Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il peut recevoir toute modification désirable à l'intérieur du cadre tel que défini par les revendications indépendantes. En particulier la plaquette d'authentification pourrait être constituée par d'autres matériaux, tels que les métaux nobles, des polymères, des structures composites plus complexes comprenant plusieurs couches avec des propriétés électroniques diverses.

  

[0060]    Les première et seconde(s) marques pourront être réalisées sur d'autres supports, voire directement ou indirectement sur l'objet à authentifier même.

  

[0061]    La marque macroscopique pourrait être d'une toute autre nature, par exemple une couche mince d'encre.

  

[0062]    L'endroit servant d'origine géométrique pour le système de coordonnées pourra être défini de manière différente. Tout autre algorithme, tout autre système de codage et d'adressage pourra être utilisé pour déterminer les emplacements des secondes marques dont le nombre et la forme pourront être librement choisis.

  

[0063]    La forme et la dimension de la plaquette et des premières et secondes marques pourront être très différentes.

  

[0064]    Les secondes marques pourront présenter des tailles et formes différentes pour un seul signe d'authentification.

  

[0065]    Les secondes marques pourront être de toute nature et être réalisées sur d'autres matériaux que des matériaux ferroélectriques en tant que supports pour l'écriture.

  

[0066]    Ainsi, des techniques connues sous le nom générique de nanolithographie pourront être appliquées pour la réalisation des secondes marques, en particulier sur des substrats métalliques, tels que W, Pt, Ag, Au, aciers, ou semiconducteurs, tels que Si, C.

  

[0067]    Pour effectuer le marquage nanolithographique à la surface du substrat, la pointe d'un microscope à sonde locale STM/AFM est utilisée comme un fin stylet, manipulé de façon à produire des modifications de la surface du substrat, sous forme de structures nanoscopiques en creux et/ou en relief.

  

[0068]    Dans un mode de réalisation avantageux, la pointe métallique du microscope STM/AFM est maintenue stationnaire sur le site choisi pour faire le marquage. La tension électrique et/ou le courant tunnel sont augmentés à des valeurs bien supérieures à celles utilisées dans les conditions standard d'imagerie. Suivant la durée de ce marquage, les différentes valeurs de tension/courant et le couple du matériau de la pointe et du substrat, on obtient deux types de marques nanoscopiques, des empreintes ou des protubérances.

  

[0069]    Les empreintes sont des cavités de quelques nanomètres de profondeur et de diamètre. Ces cavités sont le résultat de l'évaporation ou de la fonte du substrat sous l'effet du courant tunnel. Cette technique est décrite dans l'article "Surface Modification with the STM and the AFM, CF. Quate, dans Scanning Tunneling Microscopy and Related Methods, R.J. Behm et al., 1990 Kluwer Académie Publishers", pages 281 à 297.

  

[0070]    Les protubérances ou monticules résultent de l'évaporation puis de la déposition de métal depuis la pointe microscopique STM vers le substrat. Les conditions pour obtenir ces protubérances dépendent du couple de matériaux. Par rapport à la formation d'empreintes, un changement de la polarité est souvent le paramètre clef pour obtenir une déposition de métal. Ces protubérances ont également des dimensions nanométriques.

  

[0071]    Un microscope du type STM/AFM est nécessaire pour observer ces deux types de modifications.

  

[0072]    Selon une autre variante, les secondes marques nanoscopiques peuvent être réalisées par nanolithographie électronique au moyen d'un rayonnement d'électrons (e-beam lithography). Cette technique permet également de réaliser des cavités nanométriques.

  

[0073]    Selon une autre variante, on utilise une variante du microscope AFM, à savoir le microscope à effet de force magnétique MFM. La pointe de ce microscope est recouverte d'un matériau magnétique et permet l'écriture et la lecture de secondes marques de type magnétique comportant des modifications locales des propriétés magnétiques du substrat. La publication de CF. Quate citée ci-dessus fournit des explications quant à ce type de microscope.

Claims (20)

1. Procédé d'authentification d'un objet comprenant l'application sur un substrat d'au moins une marque macroscopique (11) repérable par des moyens optiques, caractérisé par le fait

- que l'on définit un endroit particulier (15) de la marque macroscopique (11) pour servir de point de référence ou d'origine géométrique (15) d'un système de coordonnées (14),

- que l'on calcule les coordonnées (xi.yi) d'un emplacement que devra occuper au moins une seconde marque (12) à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification attribué à l'objet,

- que l'on réalise ladite seconde marque (12) à l'emplacement dont les coordonnées (xi,yi) ont été calculées, cette seconde marque étant non repérable à l'oeil nu, mais repérable à l'aide de moyens de lecture,

- que l'on vérifie l'authenticité dudit objet en obtenant les coordonnées (xi,yi) de l'emplacement de la seconde marque (12) et en plaçant les moyens de lecture sur lesdites coordonnées afin de contrôler la présence de la seconde marque (12) sur ledit emplacement.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite au moins une seconde marque (12) possède des dimensions nanométriques, que l'on réalise la seconde marque (12) grâce à des moyens d'écriture nanoscopiques et que l'on contrôle la présence de la seconde marque (12) audit emplacement grâce à des moyens de lecture nanoscopiques.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens d'écriture nanoscopiques et les moyens de lecture nanoscopiques sont constitués par un microscope à sonde locale, avantageusement du type microscope à force atomique (AFM), du type microscope à effet tunnel (STM), du type microscope à effet de force magnétique (MFM) ou du type à rayonnement d'électrons.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on utilise en tant que substrat au moins une couche en un matériau ferroélectrique et que l'on produit à l'aide d'une pointe du microscope à sonde locale des secondes marques (12) invisibles par tous moyens optiques en réalisant une modification locale nanométrique de la polarisation du matériau ferroélectrique qui peut être observée grâce au microscope à sonde locale.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on utilise en tant que matériau ferroélectrique une couche d'un oxyde du type perovskite, avantageusement du Pb(Zr/Ti)O3, associé à au moins une seconde couche formée par un semi-conducteur, un métal ou un supraconducteur.

6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on utilise le microscope à sonde locale pour récriture et la lecture de secondes marques (12) constituées par des modifications nanolithographiques de la surface d'un substrat sous forme de structures nanométriques en creux et/ou en relief, le substrat étant un métal, tel que le W, Pt, Ag, Au, aciers, ou un semi-conducteur, tel que le Si.

7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le microscope à sonde locale est agencé pour l'écriture et la lecture de secondes marques (12) de type magnétique de dimensions nanométriques.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on réalise la marque macroscopique (11) par des techniques photolithographiques, électrochimiques ou de gravure chimique.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'algorithme de codage est basé sur un numéro d'identification attribué à l'objet, tel que son numéro de série, que l'on utilise des coordonnées rectangulaires (xi,yi) pour définir le ou les emplacements de la seconde marque (12), et que l'on utilise une table X-Y micrométrique pour la réalisation et la lecture de la ou des secondes marques (12).

10. Installation d'authentification d'un objet, caractérisé par le fait qu'elle comprend

- un dispositif d'application d'une première marque macroscopique (11) repérable par des moyens optiques,

- un dispositif de production d'au moins une seconde marque (12) non repérable à l'oeil nu, mais repérable à l'aide de moyens de lecture,

- des moyens pour définir un endroit particulier de la marque macroscopique (11) destiné à servir de point de référence ou d'origine géométrique d'un système de coordonnées,

- des moyens pour calculer les coordonnées (xi,yi) d'au moins un emplacement que devra occuper la seconde marque à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification attribué à l'objet, et

- des moyens de lecture pour vérifier l'authenticité dudit objet agencés de façon à contrôler la présence de ladite au moins une seconde marque sur l'emplacement dont on a calculé les coordonnées.

11. Installation selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit dispositif de production est constitué par un microscope à sonde locale agencé de façon à produire des secondes marques (12) de dimensions nanométriques.

12. Installation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le microscope à sonde locale est agencé de façon à produire des secondes marques (12) invisibles à tous moyens optiques en réalisant une modification locale nanométrique de la polarisation d'un matériau ferroélectrique en couche, avantageusement un oxyde du type perovskite, de préférence du Pb (Zr/Ti)O3, et agencé de façon à observer la présence desdites secondes marques (12).

13. Installation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le microscope à sonde locale est agencé pour l'écriture et la lecture de secondes marques (12) constituées par des modifications nanolithographiques de la surface d'un substrat sous forme de structures nanométriques en creux et/ou en relief, tel qu'un substrat métallique ou semi-conducteur.

14. Installation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le microscope à sonde locale est agencé pour l'écriture et la lecture de secondes marques de type magnétiques de dimensions nanométriques.

15. Installation selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le dispositif d'application de la première marque macroscopique est constitué par un dispositif photolithographique, électrochimique ou de gravure chimique.

16. Signe d'authentification d'un objet caractérisé par le fait qu'il comprend

- une marque macroscopique (11) repérable par des moyens optiques et comportant un endroit particulier pour servir de point de référence ou d'origine géométrique d'un système de coordonnées (xi,yi) et au moins

- une seconde marque (12) qui est non repérable à l'oeil nu, mais repérable à l'aide de moyens de lecture et qui est réalisé, par rapport à ce système de coordonnées, à un emplacement prédéterminé dont les coordonnées ont été calculées à l'aide d'un algorithme de codage utilisant un moyen d'identification attribué à l'objet.

17. Signe d'authentification selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la seconde marque (12) présente des dimensions nanométriques et est constitué par une modification locale de la polarisation d'un matériau ferromagnétique en couche, avantageusement un oxyde du type perovskite, de préférence du Pb (Zr/Ti)O3 ou par une modification locale des propriétés magnétiques du substrat.

18. Signe d'authentification selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la première marque macroscopique est constituée par une marque photolithographique, électrochimique ou de gravure chimique.

19. Utilisation du signe d'authentification selon la revendication 16 pour le marquage d'objets de valeurs, tels que des articles d'horlogerie, de bijouterie ou de joaillerie, des oeuvres d'art, des objets historiques ou militaires, des valeurs monétaires ou fiduciaires, dont l'authenticité doit être contrôlée de façon sûre et fiable.

20. Application du procédé d'authentification selon la revendication 1, à la distinction univoque d'objets authentiques d'objets de contrefaçon.