Dommage induit par les ions lourds rapides dans les isolants par dépôt d'énergie électronique

par Ali Meftah

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marcel Toulemonde.

Soutenue en 1993

à Caen .


  • Résumé

    Les ions lourds rapides d'énergie supérieure à 100 kev/u. M. A. , en pénétrant dans la matière, déposent leur énergie essentiellement par interaction avec les électrons de la cible. Dans les isolants, ce dépôt conduit, au-dessus d'une valeur critique (quelques kevpar angstrom de parcours) à la formation de traces latentes. Le mécanisme de création de la trace latente n'est pas encore élucidé. Dans ce travail, nous avons étudié les défauts formés par des ions rapides dans les isolants magnétiques et le quartz. La spectrométrie Mossbauer en transmission, la rétrodiffusion Rutherford en canalisation et la microscopie électronique haute et moyenne résolution ont été utilisées pour mesurer l'étendue du dommage et déduire les rayons des traces latentes. L'analyse des résultats expérimentaux a permis de déterminer le seuil de création de défauts par dépôt d'énergie électronique dans le grenat d'yttrium-fer et de mettre en évidence un effet de vitesse. En effet jusqu'à présent, l'endommagement a toujours été corrélé à la valeur du dépôt d'énergie électronique linéique de/dx indépendamment de la distribution radiale de l'énergie autour du trajet de l'ion. Or, il est possible d'obtenir une valeur unique de de/dx pour un même ion à deux énergies ou pour différents ions avec d'autres valeurs de l'énergie incidente. Les résultats montrent bien que pour un même de/dx, l'endommagement est d'autant plus efficace que la vitesse de l'ion est plus faible. En conséquence, le pouvoir d'arrêt ne peut être le seul paramètre dans la création de défauts. Un calcul théorique du modèle de la pointe thermique a été appliqué au quartz pour retrouver les rayons de traces déduits des expériences en tenant compte de cet effet de vitesse


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Informations

  • Détails : 128 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 124

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