Application de la diffraction cohérente des rayons X à l’étude de défauts topologiques dans les structures atomiques et électroniques PDF Download
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Author: Vincent Jacques Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 198
Book Description
Le travail présenté dans ce manuscrit à pour fil conducteur l’utilisation de la diffraction cohérente des rayons X pour mettre en lumière différents phénomènes physiques. La détection de défauts topologiques, auxquels les faisceaux cohérents sont très sensibles, permet de tirer des conclusions sur l’ordre ou le désordre trouvés dans les systèmes étudiés. La notion de cohérence des rayons X est tout d’abord exposée, puis la caractérisation de profils de diffraction cohérente en présence de défauts topologiques est présentée à travers une étude des boucles de dislocation dans le silicium. Cette technique a ensuite été appliquée à l’étude de composés présentant des ordres électroniques incommensurables, tels que les Ondes de Densité de Charge (ODC) et les Ondes de Densité de Spin (ODS). Plusieurs systèmes ont été étudiés : le chrome pur monocristallin, le bronze bleu K0.3 MoO3 et NbSe3. Dans le cas du chrome, les résultats obtenus posent la question du lien réel existant entre ODC et ODS. Par ailleurs, une dislocation magnétique isolée en volume a été détectée et a permis de soulever la question des constantes de force de l’ODS du spin. Le bronze bleu et NbSe3 ont été étudiés sous champ électrique. Un ordre à très grande distance a été observé dans les ODC du bronze bleu et de NbSe3, dans le régime de glissement. Nous proposons une description en termes de phase, à l’aide d’un modèle de type réseau de solitons.
Author: Vincent Jacques Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 198
Book Description
Le travail présenté dans ce manuscrit à pour fil conducteur l’utilisation de la diffraction cohérente des rayons X pour mettre en lumière différents phénomènes physiques. La détection de défauts topologiques, auxquels les faisceaux cohérents sont très sensibles, permet de tirer des conclusions sur l’ordre ou le désordre trouvés dans les systèmes étudiés. La notion de cohérence des rayons X est tout d’abord exposée, puis la caractérisation de profils de diffraction cohérente en présence de défauts topologiques est présentée à travers une étude des boucles de dislocation dans le silicium. Cette technique a ensuite été appliquée à l’étude de composés présentant des ordres électroniques incommensurables, tels que les Ondes de Densité de Charge (ODC) et les Ondes de Densité de Spin (ODS). Plusieurs systèmes ont été étudiés : le chrome pur monocristallin, le bronze bleu K0.3 MoO3 et NbSe3. Dans le cas du chrome, les résultats obtenus posent la question du lien réel existant entre ODC et ODS. Par ailleurs, une dislocation magnétique isolée en volume a été détectée et a permis de soulever la question des constantes de force de l’ODS du spin. Le bronze bleu et NbSe3 ont été étudiés sous champ électrique. Un ordre à très grande distance a été observé dans les ODC du bronze bleu et de NbSe3, dans le régime de glissement. Nous proposons une description en termes de phase, à l’aide d’un modèle de type réseau de solitons.
Author: Vincent Jacques Publisher: Omniscriptum ISBN: 9786131509230 Category : Languages : fr Pages : 272
Book Description
La diffraction cohérente des rayons X est une technique relativement récente, qui permet de réaliser des mesures de dynamique de fluctuations dans la matière dure ou molle, ou de reconstruire les configurations de l'espace réel à l'aide d'algorithmes basés sur des calculs de transformée de Fourier. Nous montrons ici que cette technique peut ètre appliquée à l'étude de défauts de phase isolés tels que des dislocations et que ceux-ci peuvent ètre reconstruits sans algorithme. Il apparaît que la technique peut en principe surpasser en résolution la topograhie X, technique de choix pour les études de volume. Des boucles de dislocation du silicium ont ainsi été imagées. Nous montrons également que de réelles conclusions physiques peuvent ètre tirées, à travers l'étude de défauts de phase de structures électroniques dans des systèmes développant des ondes de densité de charge et de spin. Le chrome, le bronze bleu de molybdène K0.3MoO3 et NbSe3 font partie des systèmes étudiés dans ce travail. Un certain nombre de questions liées à la structure statique et dynamique de ces cristaux électroniques sont soulevées, et des modèles théoriques sont proposés.
Author: Vincent Favre-Nicolin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
La diffraction des rayons x a ete developpee depuis pres d'un siecle pour la determination de structures cristallographiques. Mais la determination des structures les plus complexes (proteines, structures incommensurables) necessite l'utilisation de la diffraction anomale, i.e. La mesure des intensites de diffraction a plusieurs longueurs d'onde au voisinage du seuil d'absorption d'un element du cristal. Cette technique permet d'obtenir une information sur la phase du facteur de structure, ainsi que sur les positions des atomes anomaux. Dans cette these, nous presentons la diffraction anomale dispersive (dad), qui permet de mesurer simultanement les intensites diffractees a plusieurs longueurs d'onde, pour de nombreuses reflexions. Nous presentons deux modes de collecte, continu (ddafs-dispersive diffraction anomalous fine structure), et discret (smad-simultaneous multiwavelength anomalous diffraction). Nous avons developpe une procedure et un programme (dad) pour l'analyse quantitative des images de diffraction dispersive. Ce programme permet egalement l'analyse d'images de diffraction monochromatique presentant des reflexions satellites proches des pics principaux. Nous presentons les deux premieres experiences quantitatives de diffraction dispersive sur des cristaux biologiques. Nos resultats montrent que la determination de structure par la methode smad est possible. Des ameliorations aux protocoles de collecte et d'analyse sont encore necessaires pour ces cristaux. Une partie importante de cette these a ete consacree a l'etude de (tase 4) 2i : ce cristal quasi-1d presente une transition de peierls, la condensation des atomes de tantale etant recherchee depuis 15 ans. Notre etude a d'abord caracterise la structure en domaines de ce materiau, et la diffraction anomale a mis en evidence de maniere specifique la tetramerisation des atomes de tantale, accompagnant la modulation acoustique deja connue.
Book Description
LA DIFFRACTION DES RAYONS X A ETE DEVELOPPEE DEPUIS PRES D'UN SIECLE POUR LA DETERMINATION DE STRUCTURES CRISTALLOGRAPHIQUES. MAIS LA DETERMINATION DES STRUCTURES LES PLUS COMPLEXES (PROTEINES, STRUCTURES INCOMMENSURABLES) NECESSITE L'UTILISATION DE LA DIFFRACTION ANOMALE, I.E. LA MESURE DES INTENSITES DE DIFFRACTION A PLUSIEURS LONGUEURS D'ONDE AU VOISINAGE DU SEUIL D'ABSORPTION D'UN ELEMENT DU CRISTAL. CETTE TECHNIQUE PERMET D'OBTENIR UNE INFORMATION SUR LA PHASE DU FACTEUR DE STRUCTURE, AINSI QUE SUR LES POSITIONS DES ATOMES ANOMAUX. DANS CETTE THESE, NOUS PRESENTONS LA DIFFRACTION ANOMALE DISPERSIVE (DAD), QUI PERMET DE MESURER SIMULTANEMENT LES INTENSITES DIFFRACTEES A PLUSIEURS LONGUEURS D'ONDE, POUR DE NOMBREUSES REFLEXIONS. NOUS PRESENTONS DEUX MODES DE COLLECTE, CONTINU (DDAFS-DISPERSIVE DIFFRACTION ANOMALOUS FINE STRUCTURE), ET DISCRET (SMAD-SIMULTANEOUS MULTIWAVELENGTH ANOMALOUS DIFFRACTION). NOUS AVONS DEVELOPPE UNE PROCEDURE ET UN PROGRAMME (DAD) POUR L'ANALYSE QUANTITATIVE DES IMAGES DE DIFFRACTION DISPERSIVE. CE PROGRAMME PERMET EGALEMENT L'ANALYSE D'IMAGES DE DIFFRACTION MONOCHROMATIQUE PRESENTANT DES REFLEXIONS SATELLITES PROCHES DES PICS PRINCIPAUX. NOUS PRESENTONS LES DEUX PREMIERES EXPERIENCES QUANTITATIVES DE DIFFRACTION DISPERSIVE SUR DES CRISTAUX BIOLOGIQUES. NOS RESULTATS MONTRENT QUE LA DETERMINATION DE STRUCTURE PAR LA METHODE SMAD EST POSSIBLE. DES AMELIORATIONS AUX PROTOCOLES DE COLLECTE ET D'ANALYSE SONT ENCORE NECESSAIRES POUR CES CRISTAUX. UNE PARTIE IMPORTANTE DE CETTE THESE A ETE CONSACREE A L'ETUDE DE (TASE 4) 2I : CE CRISTAL QUASI-1D PRESENTE UNE TRANSITION DE PEIERLS, LA CONDENSATION DES ATOMES DE TANTALE ETANT RECHERCHEE DEPUIS 15 ANS. NOTRE ETUDE A D'ABORD CARACTERISE LA STRUCTURE EN DOMAINES DE CE MATERIAU, ET LA DIFFRACTION ANOMALE A MIS EN EVIDENCE DE MANIERE SPECIFIQUE LA TETRAMERISATION DES ATOMES DE TANTALE, ACCOMPAGNANT LA MODULATION ACOUSTIQUE DEJA CONNUE.
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LA PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A UNE REVUE DES DEVELOPPEMENTS DE LA TECHNIQUE EXPERIMENTALE DE LA DIFFRACTION DES RAYONS X PAR DES ECHANTILLONS POLYCRISTALLINS (METHODE DES POUDRES). IL EST ICI DEMONTRE QUE CETTE TECHNIQUE EST AUJOURD'HUI UNE METHODE PERTINENTE POUR L'ANALYSE DES PROPRIETES STRUCTURALES DES MATERIAUX. DANS UNE SECONDE PARTIE, UNE APPLICATION ORIGINALE DE LA METHODE DES POUDRES EST PRESENTEE: UN DIFFRACTOMETRE DE HAUTE RESOLUTION FONCTIONNANT ENTRE 3 K ET 470 K, A ETE CONCU PUIS REALISE, POUR L'ANALYSE DES CONTRIBUTIONS STRUCTURALES DANS LES MECANISMES REGISSANT LES TRANSITIONS DE PHASES (RESOLUTION DES STRUCTURES CRISTALLINE, MESURE DE LA DILATATION THERMIQUE, MISE EN EVIDENCE DE TRANSITIONS DE PHASES/DISTORSIONS STRUCTURALES). LES CARACTERISTIQUES ET LES PERFORMANCES DE CE DIFFRACTOMETRE A TEMPERATURE CONTROLEE SONT EXPOSEES A TRAVERS PLUSIEURS APPLICATIONS (TRANSITIONS DE PHASES AVEC DEUX PARAMETRES D'ORDRE CORRELES, TEMPERATURE DE DEBYE). LA TROISIEME PARTIE ILLUSTRE UNE ETUDE PAR DIFFRACTION DES RAYONS X A TOUTE TEMPERATURE, QUI A PERMIS L'ANALYSE DU ROLE DETERMINANT DE LA MISE EN ORDRE DES ANIONS C10 (A T = 24 K) SUR L'ETAT FONDAMENTAL (SUPRACONDUCTEUR OU ISOLANT) DU COMPOSE ORGANIQUE UNIDIMENSIONNEL (TMTSF)#2C10#4. L'INFLUENCE DES DEFORMATIONS ELASTIQUES DU RESEAU CRISTALLIN SUR LES PROPRIETES GEOMETRIQUES DE LA SURFACE FERMI SONT AINSI RAPPORTEES ET CORRELEES AUX PROPRIETES ELECTRONIQUES OBSERVEES A BASSE TEMPERATURE
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Les matériaux à Onde de Densité de Charge (ODC) ont été très étudiés durant les années 80 pour leurs propriétés de transport remarquables. Pourtant il reste plusieurs questions sans réponse. L'utilisation de nouvelles techniques expérimentales permet de répondre à certaines de ces questions. Après avoir présenté les principes de base de la Diffraction Cohérente des Rayons X (DCRX), nous montrons, en prenant comme exemple l'étude des boucles de dislocation dans le silicium, comment cette technique expérimentale permet de sonder les défauts de phase présents dans les cristaux.Nous poursuivons par des expériences sur les composés NbSe3 et K0.3MoO3 qui se trouvent être des systèmes canoniques pour l'étude des ODC. Nous montrons notamment grâce à la DCRX l'influence des défauts dans le glissement d'une ODC dans le composé NbSe3.Pour finir nous présentons des expériences sur la coexistence entre les ODC et onde de densité de spin dans le Chrome ainsi que la coexistence des ODC et de la supraconductivité dans le composé NbSe2. Ces expériences préliminaires laissent à penser que la supraconductivité augmente la cohérence de l'ODC et que la transition de spin flip, présente dans le Chrome, a des effets sur l'ODC.
Author: Vincent Jacques
Author: Vincent Jacques
Author: Vincent Jacques
Author: 
Author: Claude Henri Eugène Tavard
Author: Vincent Favre-Nicolin
Author: RACHID.. BRAHMI
Author: VINCENT.. FAVRE NICOLIN
Author: PIERRE.. FERTEY
Author: Edouard Pinsolle
Author: Michèle Chadenson