Cinetique couplees au voisinage des surfaces : segregation, precipitation et dissolution

par STEPHANIE DELAGE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de FRANCOIS DUCASTELLE.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Dans la plupart des alliages metalliques, la composition de la surface differe de celle du volume. Ce phenomene, appele segregation superficielle, a fait l'objet jusqu'a present de beaucoup d'etudes, principalement sur des alliages ayant atteint l'equilibre thermodynamique dans le domaine de la solution solide. Le sujet de la these a ete centre autour de l'etude par simulations numeriques du phenomene de segregation lors des cinetiques de dissolution et de precipitation. Ce travail est illustre par l'etude du systeme fe-cu. A l'aide d'un modele de diffusion a l'echelle atomique couple a deux approches statistiques complementaires nous avons etudie, d'une part les modes de dissolution de depots, et d'autre part l'influence de la surface sur les cinetiques de demixtion. Tout d'abord, les cinetiques de dissolution de depots fe/cu et cu/fe ont ete abordees a l'aide de l'approximation de champ moyen. Lorsque l'energie de surface de l'element depose est superieure a celle du substrat (cas des depots fe/cu), l'element du substrat remonte en surface et forme une couche flottant sur le depot. Dans le cas des depots epais, une alternance entre deux modes de dissolution du precipite donne lieu a une grande variete de comportements pilotes par la temperature et l'epaisseur du depot. Nous avons montre que les differentes configurations observees au cours de la cinetique sont a l'equilibre local, ceci expliquant la persistance de configurations, et meme les transitions abruptes pouvant intervenir entre certaines d'entre elles. La seconde partie de ce travail a concerne les cinetiques de demixtion en couche mince. Des simulations monte-carlo ont permis de suivre l'evolution des configurations au cours du temps, pour differentes compositions du systeme et differentes epaisseurs de couche mince. Nous avons mis en evidence une decomposition pilotee par la surface avec la creation d'une couche mouillante de cuivre, progressant vers le coeur de la couche au cours du temps. Ce processus est couple a la formation de domaines au sein de la couche, menant a des comportements varies et complexes, suivant la concentration moyenne et l'epaisseur de la couche.


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Informations

  • Détails : 166 p.
  • Annexes : 115 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1998
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