Densite electronique de siliciures metalliques et de composes d'insertion du graphite au cesium etudiee par spectrometrie d'absorption x en rayonnement synchrotron

par VERONIQUE CODAZZI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Geneviève Loupias.

Soutenue en 1991

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous avons choisi d'utiliser l'absorption x qui est un outil puissant pour etudier les premiers etats vides. C'est une sonde locale de la structure electronique au site de l'atome absorbant. Aussi, une etude complete de la structure electronique des etats vides peut etre obtenue a partir des differents seuils d'absorption des elements constitutifs d'un materiau. Une description de cette technique experimentale est presentee au chapitre 2. Les materiaux que nous avons etudies sont decrits au chapitre 1. Il s'agit de materiaux synthetises par l'insertion d'atomes de metal dans une matrice soit semi-metallique (graphite) soit semi-conductrice (silicium). Les composes d'insertion du graphite au cesium sont des composes lamellaires tres anisotropes. Aussi avons nous pu beneficier de la polarisation du rayonnement synchrotron pour identifier la symetrie des etats vides. Pour ce faire nous avons utilise les resultats de calculs de structures de bandes, obtenus a partir de pseudo-potentiels tres bien adaptes a une description precise des electrons de condution et les etats vides au voisinage du niveau de fermi. Mais l'information obtenue n'est que qualitative. Les resultats sont presentes au chapitre 3. L'autre categorie de materiaux etudies sont des siliciures metalliques de la premiere serie de transition. Nous nous sommes particulierement interesses au disiliciure de cobalt et de nickel. Deux types de calculs ont ete menes pour interpreter les resultats. Un calcul de structure de bandes lmto a fourni les densites d'etats projetees pour chaque site et chaque symetrie. Les calculs lmto ne s'etendent que sur 20 ev au-dessus du seuil d'absorption. Les seuils d'absorption mesures constituent un test des fonctions d'onde des etats vides de symetrie p au site du silicium et du metal, et de symetrie d au site du metal. Les fonctions d'onde electroniques dans l'etat fondamental ont par ailleurs ete testees avec succes en annihilation de positons. Les spectres calcules presentent toutes les structures observees, aussi bien dans les disiliciures de cobalt et de nickel. La relaxation electronique dans l'ion cree lors de l'ejection du photoelectron a ete prise en compte. Elle a conduit a une bonne evaluation des energies de seuil, mais des differences notables quant a la position des structures entre les spectres calcules et mesures subsistent. Les resultats de diffusion multiple permettent de decrire le seuil d'absorption pour une region s'etendant sur 45 ev apres le seuil. Nous avons obtenu une bonne reproduction des structures dans le cas du disiliciure de nickel. Cependant, pour le disiliciure de cobalt, de meme structure cristallographique, le seuil calcule ne fait pas apparaitre la premiere structure du spectre experimental. Dans la conclusion du chapitre 4, nous avons attribue ce desaccord a une description plus delicate des electrons delocalises

  • Titre traduit

    Electronic density of metallic silicides and cesium graphite intercalated compounds studie by x-ray absorption in synchrotron radiation


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