Modelisation de la dissolution d'un depot metallique lors d'une heteroepitaxie

par Jean-Marc Roussel

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de ANDRES SAUL.

Soutenue en 1999

à Aix Marseille 2 .

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  • Résumé

    Lors de la croissance d'un metal sur un autre, les phenomenes d'interdiffusion, peuvent donner lieu a la formation de composes metastables au voisinage de la surface : les alliages de surface. Dans ce contexte, nous avons modelise la dissolution de systemes presentant une forte demixtion en volume et une tendance a segreger en surface des atomes du substrat (e. G. Ni/ag), par le modele d'ising cinetique en liaisons fortes (ktbim), en champ-moyen et en monte carlo. Pour un depot mince, la dissolution en champ-moyen donne des profils quasi-stationnaires regis par une condition d'equilibre local, deux monocouches d'ag venant recouvrir le depot de ni. Les simulations monte carlo revelent que la structure du depot enterre est constituee de precipites de ni pur de formes polyedriques. Le nombre de precipites enchasses est plus grand lorsque la surface est plus ouverte et ceux-ci evoluent suivant une loi de murissement d'ostwald. Pour un depot epais, nous mettons en evidence des modes de dissolution couche-par-couche qui, suivant la temperature de recuit t, sont precedes (t > t k) ou pas (t < t k) par l'arrivee d'atomes du substrat recouvrant le depot reste intact (effet surfactant). T k decroit lorsque la tendance a la segregation des elements du substrat augmente. Ce comportement resulte du couplage entre equilibres locaux de surface et d'interface depot/substrat. La vitesse de remontee des atomes du substrat (a t > t k) est inversement proportionnelle a l'epaisseur du depot alors que celle de la dissolution complete du depot varie toujours en racine carree du temps. Enfin, l'introduction en champ moyen d'un flux d'atomes deposes dans le ktbim, conduit a favoriser l'effet surfactant lorsque ce flux d'atomes diminue.

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Informations

  • Détails : 112 p.
  • Annexes : 110 ref.

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