Microscopie par mesure de forces atomiques : Étude théorique dans le cas de substrats diélectriques

par Samira Maghezzi Dahman

Thèse de doctorat en Sciences physiques

Sous la direction de Jean-Marie Vigoureux.

Soutenue en 1990

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    La microscopie par mesure de forces atomiques (A. F. M. ) est une nouvelle méthode permettant de restituer la topographie d'une surface avec une très grande résolution latérale (de l'ordre de quelques nanomètres). Dans le présent travail nous présentons une étude théorique destinée à la compréhension des mécanismes physiques intervenant en A. F. M. La force de Van der Waals entre une pointe très fine (quelques dizaines d'angstroms de rayon de courbure) et une surface diélectrique, est calculée dans le cadre de la théorie de la réponse linéaire en décrivant chacun des milieux par sa fonction de réponse non-locale. En particulier, lorsque la sonde est de nature métallique, nous introduisons les effets de dispersion spatiale par un ensemble de propagateurs décrits à l'aide d'un formalisme auto-cohérent. En ce qui concerne les substrats présentant des surfaces clivées parfaitement planes (graphite, diamant), nous avons développé le potentiel d'interaction dans le réseau réciproque associé à chaque plan réticulaire constituant le cristal. Ce procédé nous a permis d'extraire l'information structurale de la surface en séparant partie continue et partie corrugation de la force d'interaction. Nous avons ainsi mis en évidence le rôle important des forces à très courtes distances pour obtenir une résolution atomique sur la face (1000) du graphite et sur la face (111) du diamant. Nous avons abordé finalement, l'étude des surfaces presentant des rugosités de dimensions nanométriques. Dans le cas précis, il est montré que la relation entre l'image et l'objet est lièe à la dépendance spatiale des forces d'origine dispersive et donc au caractère délocalisé de la réponse des électrons de conduction se déplaçant à l'intérieur du détecteur.


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Informations

  • Détails : 1 vol (202 p.)
  • Annexes : bibliogr. p.193-202

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