Étude par ionisation laser couplée à la spectrométrie de masse de films minces d'hydrure d'oxoaluminium et d'oxoborate de gadolinium et de calcium

par Rachel Chety-Gimondo

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Jean-François Muller et de Michael Veith.

Soutenue en 2002

à Metz .


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  • Résumé

    L'irradiation laser d'un matériau entraîne généralement un certain nombre de modifications accompagnées de l'expansion d'un nuage gazeux au dessus de sa surface. Ces deux aspects caractéristiques de l'interaction laser-matière ont été étudiés afin de mieux comprendre les processus de synthèse de films minces élaborés selon la méthode par laser pulsé ainsi que les mécanismes de transformation de films minces élaborés selon la méthode par laser pulsé ainsi que les mécanismes de transformation de films minces. Dans ce cadre, diverses techniques d'analyses physico-chimiques ont été utilisées au cours de ces travaux et notamment la spectrométrie de masse couplée à l'ablation/ionisation laser (LA-FTICRMS). Nous nous sommes intéressés à deux matériaux, un oxoborate de gadolinium et de calcium (GdCOB) et un hydrure d'oxoaluminium (HA1O). Le GdCOB, étudié sous forma massive est mis en œuvre afin d'élaborer des films minces par PLD. Bien que les techniques d'analyse classiquement utilisées permettent de définir les conditions de dépôt les plus adaptées pour la croissance de GdCOB de bonne qualité, la LA-FTICRMS est un outil de choix pour valider les paramètres laser. De plus, cette technique nous a permis d'identifier, via les agrégats ionisés, les neutres générés par l'ablation laser du GdCOB massif. Outre la caractérisation des films minces de HA1O élaborés par une technique de dépôt par voie chimique, la LA-FTICRMS permet de suivre les modifications induites par l'irradiation laser de ces films. L'utilisation conjointe de cette technique, de la spectroscopie infrarouge et de la microscopie à force atomique nous a permis de déterminer les conditions laser optimales à la transformation de HA1O, d'identifier le matériau formé suite à l'irradiation laser et de mettre en évidence le mécanisme de transformation de films minces de HA1O. Ainsi, l'irradiation par un laser ultraviolet de films minces de HA1O entraîne leur déshydrogénation et conduit à la formation d'oxyde d'aluminium Al2O3 selon un processus à deux régimes fonction du nombre d'impacts laser sur la même zone

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Informations

  • Détails : 1 vol. (240 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr. en fin de chapitres

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