Elaboration, caractérisation et interaction avec l'eau de couches minces d'oxyde de fer déposées sur Cu(111), MgO(001) et Al2O3(-1012)

par Christian Ruby

Thèse de doctorat en Physique et chimie des matériaux

Sous la direction de Jean-Marie Génin.

Soutenue en 1997

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Dans ce travail, nous avons montré qu'il est possible d'élaborer plusieurs types de surface modèle d'oxyde de fer. La caractérisation in situ des films minces est réalisée à l'aide des techniques RHEED, LEED, AES et XPS. La spectroscopie Raman a également permis d'analyser plusieurs échantillons remis à l'air. Les substrats utilisés sont Cu(111), MgO(001), Al2O3(-1012) et une lame de fer pur polycristalline. A 300 K, l'oxydation sous basse pression d'oxygène du fer déposé sur Cu(111) conduit à un oxyde de fer d'épaisseur maximale de l'ordre de 10 A. Sur MgO(001), des surfaces de wüstite Fe(1-x)O(001) et de magnétite Fe3O4(001) ont été élaborées en évaporant du fer sous pression partielle d'oxygène. Les surfaces de wüstite sont néanmoins très instables et se transforment entièrement en magnétite suite à une exposition de 1000 L d'oxygène. Sur Al2O3(-1012), une image de diffraction RHEED correspond à l'épitaxie souhaitée de [alpha]Fe2O3(-1012). Les résultats ne sont cependant pas reproductibles et par XPS, on identifie une phase de type Fe3O4. L'étude de l'oxydation d'une lame de fer polycristalline nous a montré que pour obtenir une surface de composition Fe2O3, il est nécessaire d'effectuer l'oxydation à 600 K sous pression atmosphérique d'oxygène. Ce traitement peut être appliqué à l'interface Fe3O4/MgO et on observe une transformation de phase de surface de type Fe3O4->[gamma]Fe2O3. Enfin, l'interaction avec H2O des surfaces de magnétite obtenues a été étudiée par XPS. L'interaction avec la vapeur d'eau est faible et on observe peu d'évolution sur le spectre O1s. Lorsque les surfaces sont immergées dans l'eau distillée, la forme du spectre O1s évolue sensiblement. On attribue cette évolution à l'adsorption d'environ 3 MC d'espèces hydroxyles et d'eau moléculaire.

  • Titre traduit

    Preparation, characterization and water adsorption behaviour of thin iron oxide films grown on Cu(111), MgO(001) and Al2O3(-1012)


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Annexes : 150 réf

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.