Stœchiométrie, structure et tenue en champ électrique d'un film ultra mince de NbOx1 sur Nb(110)

par Imad Eddine Arfaoui

Thèse de doctorat en Physique des surfaces et Sciences des matériaux

Sous la direction de Guy Blaise.


  • Résumé

    Ce travail concerne la stœchiométrie, la structure et la tenue en champ électrique d'un film mince d'oxyde NbO x 1 obtenu par ségrégation d'oxygène à partir du volume d'un échantillon de Nb(110). L'étude par spectroscopie de photoémission du niveau de cœur Nb3d (SNC) montre la présence de plusieurs états de valence du niobium dans la couche constituée par la couche d'oxyde et les premiers plans atomiques du métal. La stœchiométrie de l'oxyde correspond à un mélange de NbO 1 ( 0. 2) avec une épaisseur de 1. 3 0. 2 plans de niobium dans NbO(111). L'interface entre NbO x 1 et le volume du métal Nb est formée d'oxygène interstitiel au voisinage immédiat de la surface, avec une concentration atomique de 10% 2%. La structure atomique de ces surfaces oxydées est explorée avec un microscope a effet tunnel (STM) associe à une étude en diffraction d'électrons lents (DEL). Par STM, cette structure dévoile un arrangement quasi-périodique de bâtonnets rectilignes proéminents sépares par des bâtonnets sombres en zigzag, le tout formant des lamelles juxtaposées. En tenant compte de ces bâtonnets et de leur arrangement pseudopériodique, cette structure complexe peut être décrite de manière originale comme le pavage de Nb(110) par des nanocristaux de Nbo(111) vérifiant deux types de relation d'épitaxie. L'origine de cette nanostructuration est attribuée aux désaccords entre les paramètres de maille des deux réseaux. Un modèle atomique rigide tridimensionnel du nanocristal est proposé en combinant les résultats de STM et de SNC. D'autre part, à l'aide du STM, l'influence d'un fort champ électrique sur la structure d'oxyde se traduit par une modification permanente et irréversible de la structure d'oxyde lorsque la valeur du champ électrique devient supérieure à 5000 2000 MV. M -1. Cette valeur du champ microscopique est du même ordre de grandeur que celle correspondant à l'amorçage de l'émission de champ dans les cavités lorsqu'il existe un renforcement local du champ électrique.

  • Titre traduit

    Study of stoichiometries, structrure and local electric field modification oh a thin NBO x1 sur NB(110)


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Informations

  • Détails : 1 vol. (249 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 10 ref.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 61299
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