Contribution a l'etude d'effets thermiques lies a l'excitation laser dans un microscope a effet tunnel : etude de l'echantillon et de la pointe, role du couplage pointe-echantillon

par NATHALIE TRANNOY

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Grossel.

Soutenue en 1997

à Reims .

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  • Résumé

    De nombreuses methodes experimentales de champ proche utilisent des excitations laser induisant des effets thermiques non negligeables qui sont souvent imparfaitement quantifies. La presente etude s'interesse plus particulierement au cas du microscope a effet tunnel. Apres la realisation du dispositif, nous avons porte notre attention sur la pointe et l'echantillon. L'analyse du dispositif experimental accompagne d'une methode d'etalonnage a permis de determiner la gamme de frequences et les parametres du microscope pour pouvoir effectuer des mesures quantitatives. Nous avons montre que ce dispositif mesure la dilatation thermique alternative de l'echantillon a l'echelle subnanometrique. La modelisation est developpee a partir de la recherche du champ de temperature par la methode du spectre d'ondes planes pour ensuite determiner la deformee thermoelastique. La modelisation du comportement thermique de la pointe par une methode de multicouche a mis en evidence que la dilatation de la pointe n'est pas negligeable et qu'elle depend de certaines caracteristiques geometriques. Il ressort de l'analyse des resultats experimentaux que la pointe contribue au signal mesure des qu'elle est irradiee. La phase du signal permet un decouplage net des effets dus a la pointe et a la surface. Une etude sur le couplage thermique entre la pointe et l'echantillon a montre que son influence sur le champ de temperature et sur sa dilatation etait faible dans notre configuration experimentale. Mais l'incidence de ce couplage sur le champ de temperature de la pointe pourrait etre detectee par une sonde de microscopie thermique a champ proche. Dans notre cas, elle n'influence pas les mesures realisees avec le microscope a effet tunnel.


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Informations

  • Détails : 234 P.
  • Annexes : 130 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
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