Étude par microscopie en champ proche et diffraction d'électrons rapides des premiers stades de croissance de systèmes métalliques PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Étude par microscopie en champ proche et diffraction d'électrons rapides des premiers stades de croissance de systèmes métalliques PDF full book. Access full book title Étude par microscopie en champ proche et diffraction d'électrons rapides des premiers stades de croissance de systèmes métalliques by Frédéric Dulot. Download full books in PDF and EPUB format.
Book Description
Ce mémoire est consacré à l'étude des premiers stades de croissance de systèmes métalliques à partir de deux techniques d'analyse de surface complémentaires : la diffraction d'électrons rapides (RHEED) et la microscopie à effet tunnel (STM). Dans une première partie, nous avons pu dégager pour le système FE/CU(100) à température ambiante quatre par bicouche stades de croissance correspondant à : I. l'incorporation du fer dans le substrat de cuivre par mécanisme d'échange. II. la nucléation des premiers ilots de fer sur les inclusions de fer préalablement formées. III. la nucléation du cuivre contre ces ilots de fer. IV. la nucléation du second plan atomique avec un transfert de matière entre les deux premiers plans. Nous avons mis en évidence une croissance alternée entre le premier plan et le second plan atomique pour des dépôts inferieurs a 1.2 MC puis bicouche par bicouche jusqu'a 2 MC. Au delà, la croissance est de type couche par couche. Ces mesures nous ont permis de conclure à une ségrégation du cuivre par mécanisme d'échange entre les plans de croissance jusqu'a 4 MC. Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à l'origine physique de la largeur des raies de diffraction RHEED et des oscillations de largeur observées lors de la croissance 2d de systèmes épitaxies. Un travail expérimental combinant RHEED et STM sur les systèmes CU/FE(100) et FE/FE(100) ainsi que la simulation numérique des cliches de diffraction a partir d'images STM échantillonnées, nous ont permis de mettre en lumière le rôle de la contribution diffuse liée a un ordre local entre ilots de nucléation. Cette contribution diffuse donne lieu à des structures satellites qui, lorsqu'elles ne sont plus résolues expérimentalement, contribuent à un élargissement des raies de diffraction. Le transfert d'intensité entre la contribution diffuse et le pic de BRAGG en cours de croissance est à l'origine des oscillations de largeur de raies observées sur certains systèmes.
Book Description
Ce mémoire est consacré à l'étude des premiers stades de croissance de systèmes métalliques à partir de deux techniques d'analyse de surface complémentaires : la diffraction d'électrons rapides (RHEED) et la microscopie à effet tunnel (STM). Dans une première partie, nous avons pu dégager pour le système FE/CU(100) à température ambiante quatre par bicouche stades de croissance correspondant à : I. l'incorporation du fer dans le substrat de cuivre par mécanisme d'échange. II. la nucléation des premiers ilots de fer sur les inclusions de fer préalablement formées. III. la nucléation du cuivre contre ces ilots de fer. IV. la nucléation du second plan atomique avec un transfert de matière entre les deux premiers plans. Nous avons mis en évidence une croissance alternée entre le premier plan et le second plan atomique pour des dépôts inferieurs a 1.2 MC puis bicouche par bicouche jusqu'a 2 MC. Au delà, la croissance est de type couche par couche. Ces mesures nous ont permis de conclure à une ségrégation du cuivre par mécanisme d'échange entre les plans de croissance jusqu'a 4 MC. Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à l'origine physique de la largeur des raies de diffraction RHEED et des oscillations de largeur observées lors de la croissance 2d de systèmes épitaxies. Un travail expérimental combinant RHEED et STM sur les systèmes CU/FE(100) et FE/FE(100) ainsi que la simulation numérique des cliches de diffraction a partir d'images STM échantillonnées, nous ont permis de mettre en lumière le rôle de la contribution diffuse liée a un ordre local entre ilots de nucléation. Cette contribution diffuse donne lieu à des structures satellites qui, lorsqu'elles ne sont plus résolues expérimentalement, contribuent à un élargissement des raies de diffraction. Le transfert d'intensité entre la contribution diffuse et le pic de BRAGG en cours de croissance est à l'origine des oscillations de largeur de raies observées sur certains systèmes.
Book Description
LES PROPRIETES MAGNETIQUES DE COUCHES MINCES DEPENDENT ESSENTIELLEMENT DES CONDITIONS DE CROISSANCE. EN GENERAL, LA QUALITE DE LA CROISSANCE EST VERIFIEE PAR DIFFRACTION RASANTE A HAUTE ENERGIE (RHEED) QUI NE DONNE D'INFORMATION QUE DANS L'ESPACE FOURIER. AFIN D'INTERPRETER CES DONNEES AVEC PRECISION, IL EST NECESSAIRE DE CORRELER CES OBSERVATIONS AVEC UNE IMAGERIE DANS L'ESPACE REEL: LE MICROSCOPE A EFFET TUNNEL (STM) S'IMPOSE. LORS DE MON SEJOUR A L'UNIVERSITE SIMON FRASER J'AI EU L'OCCASION DE FAIRE CROITRE DES WHISKERS DE FER UTILISES COMME SUBSTRATS PAR CROISSANCE EN PHASE VAPEUR (CVD). LES ETUDES D'EPITAXIE DES COUCHES MINCES DEPOSEES SUR CES WHISKERS SONT EFFECTUEES DANS UNE INSTALLATION QUI REGROUPE DANS UNE MEME CELLULE ULTRA-VIDE TROIS TECHNIQUES COMPLEMENTAIRES: UN MICROSCOPE A EFFET TUNNEL (STM), UN SYSTEME DE DIFFRACTION A HAUTE ENERGIE (RHEED), AINSI QU'UN SYSTEME D'EPITAXIE MOLECULAIRE (MBE). CETTE CONFIGURATION NOUS PERMET DE REALISER ET D'ETUDIER IN-SITU UNE EPITAXIE PAR JET MOLECULAIRE A L'INTERIEUR D'UN STM ET SOUS CONTROLE RHEED. DEUX SYSTEMES ONT ETE ETUDIES. D'UNE PART, LA DEPOSITION DU FER SUR UN CRISTAL DE CU(1 1 13) DANS LE DOMAINE DES TAUX DE RECOUVREMENT INFERIEURS A UNE COUCHE MONOATOMIQUE, SYSTEME INTERESSANT DE PAR SES PROPRIETES MAGNETIQUES, MAIS OU LES PHENOMENES DE NUCLEATION SONT ENCORE TRES PEU CONNUS ; ET D'AUTRE PART, LA CROISSANCE DE STRUCTURES EN COUCHES MINCES AG/FE(100)WHISKER, STRUCTURES QUI SONT IMPORTANTES POUR LES ETUDES DE L'EFFET DE MAGNETO-RESISTANCE GEANTE. NOTRE ETUDE MONTRE QU'UNE TRES PETITE QUANTITE DE FER SUR LE CU INDUIT UNE RUGOSITE DE LA SURFACE, QUI SE TRADUIT PAR UNE DISPARITION DE LA STRUCTURE REGULIERE DE MARCHES ATOMIQUES SUR LA SURFACE DU CU(1 1 13). LORS DE LA DEPOSITION D'ARGENT A LA TEMPERATURE AMBIANTE SUR DU FE(100), L'IMAGE RHEED SE DETERIORE RAPIDEMENT ET LES OBSERVATIONS EN STM MONTRENT QUE LA CROISSANCE SE FAIT AU MOINS SUR DEUX A TROIS COUCHES SIMULTANEMENT. CECI NOUS A CONDUIT A EFFECTUER UN RECUIT DE LA COUCHE D'ARGENT, AMELIORANT AINSI GRANDEMENT LA QUALITE DE LA SURFACE: LE SUBSTRAT NE PRESENTE ALORS PLUS QUE DES MARCHES ATOMIQUES ESPACEES DE QUELQUES CENTAINES DE NM
Book Description
NOUS AVONS DEVELOPPE L'APPLICATION DE LA TECHNIQUE DE LA DIFFRACTION DE PHOTOELECTRONS DE HAUTE ENERGIE A L'ETUDE DE LA CROISSANCE DE METAUX SUR OXYDES (DANS LE CAS D'UNE SURFACE MODELE MGO(001)) POUR MONTRER LES APPORTS DE LA TECHNIQUE A L'INVESTIGATION DE TELS SYSTEMES. LA DIFFRACTION DE PHOTOELECTRONS (PHOTOEMISSION RESOLUE ANGULAIREMENT) OFFRE L'AVANTAGE D'ETRE SPECIFIQUE AUX ELEMENTS CHIMIQUES ET DE PLUS DE SONDER LA STRUCTURE CRISTALLOGRAPHIQUE (AUTOUR D'UN ELEMENT DONNE). A HAUTE ENERGIE CINETIQUE, LES PHOTOELECTRONS SONT FOCALISES LE LONG DE RANGEES ATOMIQUES DE FORTE DENSITE PAR DES EFFETS DE DIFFUSION VERS L'AVANT. SUR LES SYSTEMES ISOLANTS (ET METAL-ISOLANT), IL NOUS A FALLU METTRE AU POINT UN DISPOSITIF DE NEUTRALISATION DES EFFETS DE CHARGES DUES A LA PHOTOEMISSION. NOUS AVONS DEVELOPPE UN PROCEDE DE PREPARATION DE SURFACES PROPRES MGO(001) PAR CLIVAGE SOUS ULTRAVIDE. CES DERNIERES, DU FAIT DE LEUR PROPRETE CHIMIQUE (PAS DE CONTAMINATION AU CARBONE) ET DE LA BONNE QUALITE STRUCTURALE, SONT BIEN INDIQUEES POUR L'ETUDE DE LA CROISSANCE DE METAUX. NOUS AVONS REALISE, SUR CES SURFACES PROPRES, UNE ETUDE XPD (A DIFFERENTES ENERGIES CINETIQUES) REVELANT DES EFFETS DE DIFFUSION VERS L'AVANT DES PHOTOELECTRONS SUIVANT DES DIRECTIONS DE RANGEES ATOMIQUES DE FORTE DENSITE ET NOUS AVONS PU IDENTIFIER L'ORIGINE DE STRUCTURES SECONDAIRES (COMME CELLES DUES A DES EFFETS D'ATOMES PROCHES VOISINS HORS DU PLAN D'ANALYSE). L'APPLICATION DE LA DIFFRACTION DE PHOTOELECTRONS AUX SYSTEMES AG/MGO(001) ET FE/MGO(001) NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE SANS AMBIGUITE LA CROISSANCE PAR ILOTS 3D DE CES METAUX DES LES TOUS PREMIERS STADES (DE DEPOT). NEANMOINS, IL EXISTE UNE DIFFERENCE ENTRE LE MODE DE CROISSANCE DE L'ARGENT ET CELUI DU FER : EN EFFET, LES VARIATIONS DU FACTEUR D'ANISOTROPIE D'EMISSION (DANS LA DIRECTION NORMALE A LA SURFACE) EN FONCTION DE L'EPAISSEUR DE METAL DEPOSE NOUS REVELE QUE L'ARGENT CROIT EN HAUTEUR DES 0.2 MC (ILOTS RELAXES DES CETTE EPAISSEUR) TANDIS QUE LE FER EVOLUE LATERALEMENT JUSQU'A ATTEINDRE UNE TAILLE LATERALE CRITIQUE (DE RELAXATION ELASTIQUE) A ENVIRON 0.7 MC A PARTIR DE LAQUELLE IL CROIT EGALEMENT EN HAUTEUR. LES RESULTATS DE MESURES REALISEES A HAUTE TEMPERATURE (600K) POUR LE FER, NOUS ONT PERMIS DE CONCLURE EGALEMENT A UNE PLUS GRANDE DENSITE DE SITES DE NUCLEATION DANS LE CAS DU FER COMPARE A L'ARGENT (A EPAISSEUR EQUIVALENTE DEPOSEE EGALE). EN PREALABLE A UNE ETUDE ULTERIEURE PAR PHOTOEMISSION UV DE LA STRUCTURE ELECTRONIQUE DES INTERFACES METAUX/ISOLANT, NOUS AVONS UTILISE LA PHOTOEMISSION X (XPS) POUR DETERMINER LA POSITION DU NIVEAU DE FERMI DES METAUX MG, NI, FE, AG, PD RELATIVEMENT AU SOMMET DE LA BANDE DE VALENCE DE MGO. NOUS AVONS PU EN DEDUIRE UNE ESTIMATION DU PARAMETRE D'INTERFACE S = 1.47 0.1 ; RESULTAT QUI EST TOUT A FAIT COHERENT AVEC LES MESURES D'AUTRES EQUIPES.
Author: Alice Becquart-Gallissian Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 112
Book Description
L'oxydation interne est un moyen idéal pour suivre une réaction de précipitation à partir des premiers stades Jusqu'à a phase oxyde. Nous avons ainsi étudié les mécanismes de formation et la morphologie de l' oxyde, précipités de MgO ou bandes d'oxydes parallèles à la surface lors de cette reaction dans les alliages Ag-Mg. Les techniques principales d'investigations ont été la microscopie electronique en Transmission Conventionnelle (METC) et Haute Résolution (METHR), Spectrométrie de pertes d'énergie des électrons (EELS), la Diffraction de rayons X la Microscope électronique à balayage (MEB) et la Spectrométrie de rayons X en dispersion d énergie (EDS). Nous avons mis en évidence, pour la première fois, l'existence de deux types de précipitation : inter et intragranulaire dans ce système. De plus, nous avons montré que le meilleur moyen d obtenir des interfaces métal/oxyde bien définies, passe par la formation de précipités cohérents et leur croissance. On obtient ainsi des précipités de forme octaédrique présentant des plans d' accolement (111) avec la matrice. L'analyse chimique par EELS montre l' existence des liaisons de type Ag-O-Mg à l'interface...
Book Description
Nous avons étudié des agrégats de palladium déposés sur silices (sio2 et siox), mica, carbone amorphe, graphite et kci (100) par jets atomiques de vapeurs condensés sous ultra-vide. Cette méthode permet de contrôler la taille des agrégats en faisant varier le temps du dépôt métallique. Les taux de recouvrement en palladium sont quantifiés ex-situ par retro diffusion d'ions (r.b.s.). L'utilisation in situ de la spectroscopie d'électrons (x.p.s.) montre que le comportement particulier des plus petits agregats de palladium peut être associé à la mesure d'un déplacement des niveaux de cœur du métal vers les hautes énergies de liaison. D'autre part, l'observation ex situ à l'air, par microscopie à effet tunnel, avec la résolution atomique, montre que les agrégats de moins de trente atomes ont une structure bidimensionnelle. Il y a corrélation entre ces deux phénomènes et le fait qu'on observe une chute de l'activité catalytique vis a vis de la réaction d'hydrogénation du butadiène 1,3 pour ces petits agrégats. Dans le cas du système pd/siox, nous avons montré la présence d'une sélectivité en butène 1 inversant la séquence trouvée sur le système pd/sio2
Book Description
CETTE ETUDE TRAITE DE LA DIFFRACTION EN CHAMP PROCHE PAR DES OBJETS SUB-LONGUEUR D'ONDE EN VUE DE L'INTERPRETATION DES IMAGES DELIVREES PAR UN MICROSCOPE A EFFET TUNNEL PHOTONIQUE (PSTM). LE PREMIER CHAPITRE EST CONSACRE A LA PRESENTATION DE LA METHODE NUMERIQUE (METHODE DIFFERENTIELLE) QUE NOUS UTILISONS POUR ETABLIR LE COMPORTEMENT DU CHAMP ELECTROMAGNETIQUE DIFFRACTE DANS LA ZONE DE CHAMP PROCHE. LES DEUXIEME ET TROISIEME CHAPITRES SONT RESPECTIVEMENT DEDIES A L'ETUDE NUMERIQUE DE LA DIFFRACTION PAR UN OBJET SEUL EN ABSENCE OU EN PRESENCE D'UNE SONDE OPTIQUE LOCALE. DANS LE QUATRIEME CHAPITRE, NOUS EXPLOITONS LE CONCEPT DE FONCTION DE TRANSFERT POUR CARACTERISER LA REPONSE OPTIQUE DE SONDES PSTM REELLES. NOUS COMPARONS DANS LE CINQUIEME CHAPITRE, LES IMAGES PSTM OBTENUES AU DESSUS D'OBJETS MESOSCOPIQUES OU NANOSCOPIQUES A L'AIDE DES SONDES DIELECTRIQUES OU METALLISEES. ENFIN, LE SIXIEME ET DERNIER CHAPITRE REGROUPE LES RESULTATS D'ESSAIS PRELIMINAIRES D'UN MICROSCOPE COUPLE AFM/PSTM
Author: Yan Pennec Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 169
Book Description
DANS CE TRAVAIL, NOUS NOUS INTERESSONS, DANS UN PREMIER TEMPS, A LA VISUALISATION ET A LA CARACTERISATION PAR MICROSCOPIE A EFFET TUNNEL (S.T.M.) ET PAR MICROSCOPIE A FORCE ATOMIQUE (A.F.M.) DE DEFAUTS CREES PAR IRRADIATION IONIQUE. L'EXPLOITATION DES RESULTATS CONDUIT A UNE DESCRIPTION EN SURFACE ET EN VOLUME, PAR CLIVAGES SUCCESSIFS, DES TRACES INDUITES PAR L'IRRADIATION POUR DEUX TYPES DE MATERIAUX: LE GRAPHITE ET LE MICA. LES DEFAUTS SE PRESENTENT SOUS LA FORME D'UNE SUCCESSION DE CYLINDRES DE MATIERE DESORDONNEE REPARTIS ALEATOIREMENT LE LONG DE LA TRAJECTOIRE DE L'ION INCIDENT. DE NOUVEAUX RESULTATS SONT PRESENTES, INACCESSIBLES PAR LES AUTRES METHODES MICROSCOPIQUES OU SPECTROSCOPIQUES. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE THEORIQUE DE LA DYNAMIQUE VIBRATIONNELLE EN SURFACE A L'EXTREMITE DE DEFAUTS ISOLES SUR DIFFERENTS TYPES DE SYSTEMES PHYSIQUES. UNE METHODE GENERALE EST DEVELOPPEE SUR UN SYSTEME BIDIMENSIONNEL FORME PAR UNE CHAINE LINEAIRE SEMI-INFINIE DONT LES PROPRIETES ELASTIQUES DIFFERENT DU RESTE DE LA STRUCTURE. ELLE EST APPLICABLE A TOUTE UNE CLASSE DE DEFAUTS QUI BRISENT LA SYMETRIE SELON DEUX DIRECTIONS DE L'ESPACE. NOUS POUVONS CITER LE CAS DE MARCHES, DE CRETES OU DE SILLONS D'ATOMES DE SUBSTITUTION A LA SURFACE DES MATERIAUX. DANS CE DERNIER SYSTEME, DEUX TYPES DE MODE SONT PRESENTES: UN MODE DE RAYLEIGH ELARGI ET DES MODES PROPRES LOCALISES DE TYPE ANDERSON. NOUS METTONS AINSI EN EVIDENCE LA VALIDITE DE LA METHODE ET SON EFFICACITE PAR LA PRESENTATION DE NOUVEAUX RESULTATS
Book Description
LA RECHERCHE DANS LE DOMAINE MAGNETIQUE A CONNU UN DEVELOPPEMENT INTENSE AU COURS DES DIX DERNIERES ANNEES. LES ELEMENTS DE TERRES RARES SONT DE NOS JOURS TRES ETUDIES POUR LA CONFECTION DE SUPER-RESEAUX MAGNETIQUES. L'OBJET DE CE TRAVAIL EST D'ETUDIER LES INTERFACES GADOLINIUM/CUIVRE ET DYSPROSIUM/CUIVRE. UNE PREMIERE ETUDE A ETE EFFECTUEE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A TRANSMISSION ET A PERMIS DE DEFINIR LES CONDITIONS DE PREPARATION DES COUCHES ET LA STRUCTURE DES FILMS EN FONCTION DE LA TEMPERATURE. L'ETUDE PAR SPECTROSCOPIE AUGER A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE UNE CROISSANCE DE TYPE COUCHE PAR COUCHE POUR LE SYSTEME DYSPROSIUM/CUIVRE ET FORMATION D'ALLIAGE ENTRE 300 ET 500C. CET ALLIAGE A ETE IDENTIFIE COMME ETANT LA PHASE CU#5DY PAR DIFFRACTION D'ELECTRONS RAPIDES PAR REFLEXION. L'ETUDE PAR SPECTROMETRIE DE RETRODIFFUSION DE RUTHERFORD A MONTRE QUE POUR LE SYSTEME GD/CU, DEUX TYPES D'ALLIAGES PEUVENT ETRE OBTENUS EN FONCTION DE LA TEMPERATURE: L'UN DE STOECHIOMETRIE CU0.7GD0.3 POUR DES TEMPERATURES DE RECUIT D'ENVIRON 200 A 300C ET L'AUTRE CU0.8GD0.2 AU DELA DE 300C. LES PROFILS DE CONCENTRATION OBTENUS PAR XPS CONFIRMENT CES DEUX RESULTATS ET METTENT EN EVIDENCE DES INTERFACES PLUS DIFFUSES LORSQUE LA TEMPERATURE AUGMENTE
Author: Frédéric Dulot
Author: Frédéric Dulot
Author: DAVID.. ATLAN
Author: KONDO CLAUDE.. ASSI
Author: Alice Becquart-Gallissian
Author: Sonia Mechken
Author: 
Author: Jean-Claude Weeber
Author: Jean-Pierre Eberhart
Author: Yan Pennec
Author: BOUALEM.. DEMRI