Calcul ab initio d'images de microscopie a effet tunnel

par SYLVIE CORBEL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Sautet.

Soutenue en 1999

à École normale supérieure (Lyon) .

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  • Résumé

    Nous avons developpe une nouvelle methode pour la simulation d'images de microscopie a effet tunnel (stm). Elle combine un calcul ab initio de la structure electronique du dispositif stm et un calcul non-perturbatif du courant, base sur un formalisme de diffusion. Tout d'abord, nous calculons de maniere autocoherente les elements de matrice de l'hamiltonien du systeme, projete sur une base d'orbitales atomiques. Le dispositif stm complet etant infini, nous calculons la structure electronique autocoherente de fragments du systeme stm, a l'aide du programme adf-band base sur la theorie de la fonctionnelle de la densite. Nous extrayons de ces calculs les elements de matrice de l'hamiltonien et du recouvrement que nous injectons ensuite dans le code du calcul du courant tunnel. Nous avons applique cette procedure a l'etude de la surface nue de cu(001) sondee par une pointe de cu, eventuellement contaminee par un atome de soufre, et a l'etude de la surface cu(001) + p(22)s sondee par une pointe de cu. Nos simulations sont en bon accord avec les etudes experimentales et theoriques deja realisees. Nous avons applique notre methode a l'etude spectroscopique par effet tunnel de l'etat de surface du cu(111). Nous avons alors montre que notre formalisme de calcul du courant ne prend pas en compte la participation des electrons de l'etat de surface au courant. Nous avons donc adopte le formalisme de todorov qui interprete aussi le courant tunnel comme resultant d'un processus de diffusion. A l'aide de cette methode et des elements de matrice de l'hamiltonien ab initio, nous avons realise l'etude spectroscopique de la surface de cu(111) sondee par une pointe de cu. A cause de pics de resonance de la pointe, cette derniere domine la spectroscopie et masque la presence de l'etat de surface.


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Informations

  • Détails : 134 p.
  • Annexes : 92 ref.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque Diderot Sciences (Lyon).
  • PEB soumis à condition
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