Reactivite superficielle du dioxyde de titane monocristallin : depot ultra-fins de fer et adsorptions d'oxygene et d'azote

par HEDJ MOSTEFA SBA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Sylvie Bourgeois.

Soutenue en 1998

à Dijon .

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  • Résumé

    L'objectif de ce travail etait d'etudier les parametres qui influent sur le mode de croissance et les interactions electroniques existant a l'interface entre quelques monocouches de fer et une surface monocristalline de dioxyde de titane (110) par aes et xps in-situ. Pour cela, plusieurs types de surface de stchiometrie et de rugosites differentes ont ete preparees, en particulier : - une surface stchiometrique, peu rugueuse et bien cristallisee, - une surface sous-stchiometrique, rugueuse et amorphe, - une surface stchiometrique et rugueuse. Dans le cadre d'une surface stchiometrique et peu rugueuse, le fer croit sous forme d'ilots alors que sa croissance est de type bidimensionnelle dans les autres cas. C'est donc la rugosite qui regi le mode de croissance. Pour des depots inferieurs a trois monocouches, le fer est present sous deux degres d'oxydation (fe#0 et fe#2#+) et une reduction de l'oxyde est observee (apparition de ti#3#+ et ti#2#+). La quantite relative de fe#2#+ augmente avec la stchiometrie de la surface de l'oxyde mais diminue avec l'epaisseur du depot : la stchiometrie agit uniquement sur les interactions electroniques entre le fer depose et tio#2. L'exposition des depots a l'oxygene et a temperature ambiante provoque l'oxydation du fer en fe#3#+ et la reoxydation totale de la surface de l'oxyde. Ce phenomene, inexistant en l'absence de fer, a ete interprete a partir de la forte reactivite que presente le fer vis a vis de l'oxygene et d'equilibres electroniques existant entre les differents ions du fer et du titane. Dans une derniere partie, nous avons montre, par sims, l'influence d'une irradiation ultraviolette sur l'adsorption d'oxygene et d'azote sur tio#2 (110) : les photons permettent l'adsorption d'oxygene sur une surface stchiometrique et celle d'especes azotees sur une surface prealablement bombardee. De plus, le role fondamental joue par les hydroxyles dans les reactions photochimiques a ete revele.


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Informations

  • Détails : 112 P.
  • Annexes : 86 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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