Etude de la croissance de metaux sur oxydes par diffraction de photoelectrons a haute energie cinetique : cas de l'argent et du fer sur la surface (001) de l'oxyde de magnesium

par KONDO CLAUDE ASSI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de GUY JEZEQUEL.

Soutenue en 2000

à Rennes 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous avons developpe l'application de la technique de la diffraction de photoelectrons de haute energie a l'etude de la croissance de metaux sur oxydes (dans le cas d'une surface modele mgo(001)) pour montrer les apports de la technique a l'investigation de tels systemes. La diffraction de photoelectrons (photoemission resolue angulairement) offre l'avantage d'etre specifique aux elements chimiques et de plus de sonder la structure cristallographique (autour d'un element donne). A haute energie cinetique, les photoelectrons sont focalises le long de rangees atomiques de forte densite par des effets de diffusion vers l'avant. Sur les systemes isolants (et metal-isolant), il nous a fallu mettre au point un dispositif de neutralisation des effets de charges dues a la photoemission. Nous avons developpe un procede de preparation de surfaces propres mgo(001) par clivage sous ultravide. Ces dernieres, du fait de leur proprete chimique (pas de contamination au carbone) et de la bonne qualite structurale, sont bien indiquees pour l'etude de la croissance de metaux. Nous avons realise, sur ces surfaces propres, une etude xpd (a differentes energies cinetiques) revelant des effets de diffusion vers l'avant des photoelectrons suivant des directions de rangees atomiques de forte densite et nous avons pu identifier l'origine de structures secondaires (comme celles dues a des effets d'atomes proches voisins hors du plan d'analyse). L'application de la diffraction de photoelectrons aux systemes ag/mgo(001) et fe/mgo(001) nous a permis de mettre en evidence sans ambiguite la croissance par ilots 3d de ces metaux des les tous premiers stades (de depot). Neanmoins, il existe une difference entre le mode de croissance de l'argent et celui du fer : en effet, les variations du facteur d'anisotropie d'emission (dans la direction normale a la surface) en fonction de l'epaisseur de metal depose nous revele que l'argent croit en hauteur des 0. 2 mc (ilots relaxes des cette epaisseur) tandis que le fer evolue lateralement jusqu'a atteindre une taille laterale critique (de relaxation elastique) a environ 0. 7 mc a partir de laquelle il croit egalement en hauteur. Les resultats de mesures realisees a haute temperature (600k) pour le fer, nous ont permis de conclure egalement a une plus grande densite de sites de nucleation dans le cas du fer compare a l'argent (a epaisseur equivalente deposee egale). En prealable a une etude ulterieure par photoemission uv de la structure electronique des interfaces metaux/isolant, nous avons utilise la photoemission x (xps) pour determiner la position du niveau de fermi des metaux mg, ni, fe, ag, pd relativement au sommet de la bande de valence de mgo. Nous avons pu en deduire une estimation du parametre d'interface s = 1. 47 0. 1 ; resultat qui est tout a fait coherent avec les mesures d'autres equipes.


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Informations

  • Détails : 190 p.
  • Annexes : 200 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2000/17
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