Modelisation des interactions pointe-surface en microscopie a force atomique : calcul et interpretation d'images

par HAO TANG

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christian Joachim.

Soutenue en 1995

à Toulouse 3 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les experiences de microscopie a force atomique (afm) sont encore mal comprises, aussi bien pour l'origine des rugosites et l'ordre de grandeur des forces mesurees que pour l'interpretation structurale des images. Pour mieux comprendre les phenomenes lors d'une imagerie, nous avons commence par une classification des differentes methodes de modelisation existantes, avant de porter notre choix sur la mecanique moleculaire qui permet une description par des potentiels chimiques de la jonction pointe-surface en la considerant comme une supermolecule. La prise en compte des deformations a permis de reproduire les images de trois substrats de nature tres differente: le graphite, le mica (muscovite) et le chlorure de sodium. Cependant, cette methode reste insuffisante pour une evaluation correcte de la rugosite et des forces mesurees malgre ses possibilites tant pour l'etude des surfaces planes que pour l'etude des defauts comme les marches ou les lacunes. Un nouveau modele est donc propose, base sur le concept dit de jellium deformable dans lequel les interactions pointe-surface de la jonction sont decrites par les lois du milieu continu pour les parties loin de la zone de contact et par la mecanique moleculaire pour les parties dans la zone de contact. Une premiere application de ce modele montre un bon accord de la rugosite et l'ordre de grandeur des forces calculees avec les valeurs experimentales. Par quelques exemples il est montre que l'on peut envisager desormais d'utiliser cette approche pour des etudes plus avancees comme la manipulation d'atomes, l'imagerie de molecules adsorbees, la reconnaissance d'un site actif d'une proteine ou le calcul simultane d'une image afm et stm


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Informations

  • Détails : 133 P.
  • Annexes : 100 REF.

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