Etude par microscopie en champ proche et diffraction d'electrons rapides des premiers stades de croissance de systemes metalliques. Application aux systemes fe/fe(100), cu/fe(100) et fe/fe(100)

par Frédéric Dulot

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Malterre.

Soutenue en 2000

à Nancy 1 .

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  • Résumé

    Ce memoire est consacre a l'etude des premiers stades de croissance de systemes metalliques a partir de deux techniques d'analyse de surface complementaires : la diffraction d'electrons rapides (rheed) et la microscopie a effet tunnel (stm). Dans une premiere partie, nous avons pu degager pour le systeme fe/cu(100) a temperature ambiante quatre par bicouche jstades de croissance correspondant a : i. L'incorporation du fer dans le substrat de cuivre par mecanisme d'echange. Ii. La nucleation des premiers ilots de fer sur les inclusions de fer prealablement formees. Iii. La nucleation du cuivre contre ces ilots de fer. Iv. La nucleation du second plan atomique avec un transfert de matiere entre les deux premiers plans. Nous avons mis en evidence une croissance alternee entre le premier plan et le second plan atomique pour des depots inferieurs a 1. 2 mc puis bicouche par bicouche jusqu'a 2 mc. Au dela, la croissance est de type couche par couche. Ces mesures nous ont permis de conclure a une segregation du cuivre par mecanisme d'echange entre les plans de croissance jusqu'a 4 mc. Dans une seconde partie, nous nous sommes interesses a l'origine physique de la largeur des raies de diffraction rheed et des oscillations de largeur observees lors de la croissance 2d de systemes epitaxies. Un travail experimental combinant rheed et stm sur les systemes cu/fe(100) et fe/fe(100) ainsi que la simulation numerique des cliches de diffraction a partir d'images stm echantillonnees, nous ont permis de mettre en lumiere le role de la contribution diffuse liee a un ordre local entre ilots de nucleation. Cette contribution diffuse donne lieu a des structures satellites qui, lorsqu'elles ne sont plus resolues experimentalement, contribuent a un elargissement des raies de diffraction. Le transfert d'intensite entre la contribution diffuse et le pic de bragg en cours de croissance est a l'origine des oscillations de largeur de raies observees sur certains systemes.

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Informations

  • Détails : 184 p.
  • Annexes : 230 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
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