Étude de la fonction de transfert pointe-image de la sonde atomique tomographique

par François Vurpillot

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Didier Blavette.

Soutenue en 2001

à sciences des matériaux .


  • Résumé

    La sonde atomique Tomographique est un instrument de nanoanalyse quantitative. Cet instrument permet l'observation en trois dimensions, dans un volume voisin de 10x10x100 nm3, de la distribution chimique d'un matériau métallique à l'échelle subnanométrique. Ce travail de thèse est consacré à l'étude de la fonction de transfert entre l'échantillon analysé et l'image obtenue. Le principe fondamental est l'évaporation par effet de champ des atomes. Le champ électrique nécessaire est obtenu de l'application d'un potentiel intense sur l'échantillon préparé sous la forme d'une pointe très fine. L'image est produite par la projection des espèces chargées sur un détecteur tridimensionnel. L'évaporation et la projection des atomes de la pointe ont été étudiées au moyen d'un modèle de simulation prenant en compte les principes physiques fondamentaux de l'instrument. La confrontation des résultats simulés aux résultats expérimentaux a montré que le modèle décrit avec succès les processus d'évaporation pour les métaux purs, les alliages monophasés et les alliages multiphasés. Le champ électrique de surface est conforme aux observations de microscopie ionique. La rugosité de la pointe à l'échelle de l'atome a une influence notable sur les lignes de champ électrique et les trajectoires ioniques au voisinage de la pointe. L'influence des conditions initiales sur les aberrations de trajectoire a été évaluée. L'appui des simulations a permis la mise au point de méthodes de correction des images. Ces corrections réduisent notablement les grandissements locaux observés. La résolution spatiale de l'instrument a été calculée. Elle atteint, pour des cas favorables, 0,2 nm parallèlement à la surface d'analyse et 0,06 nm en profondeur. Cette excellente résolution permet la reconstruction tridimensionnelle du réseau cristallin du tungstène par des méthodes de transformée de Fourier développées au cours de cette thèse.


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Informations

  • Détails : 197 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 78 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 01/ROUE/S033
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