Diffusion centrale des rayons X en incidence rasante appliquée à l'étude in situ de la croissance de nanostructures : vers la croissance auto-organisée

par Frédéric Leroy

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-René Régnard.

Soutenue en 2004

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La diffusion centrale des rayons X en incidence rasante a été appliquée à l'étude in situ de la croissance de nano-objets supportés. En s'appuyant sur une analyse quantitative des mesures expérimentales, la forme, la taille, l'orientation et la distance entre les nanostructures ont été déterminées. Nous avons appliqué cette technique à la caractérisation de la croissance d'agrégats de palladium sur MgO(001). La confrontation des résultats obtenus avec ceux déduits des clichés de microscopie électronique à transmission a permis de valider l'analyse. Plus particulièrement l'énergie d'interface entre les agrégats de palladium et MgO(001) a été déterminée. D'autre part nous avons étudié la croissance auto-organisée de plots de cobalt sur différents substrats nanostructurés. Tout d'abord sur un système modèle, la surface d'Au(111), qui démontre la sensibilité de cette technique aux tous premier stades de l'organisation. Puis sur une surface d'Au(677) crantée et enfin sur un film mince d'argent sur MgO(001) nanostructuré par un réseau de dislocations enterré. Dans chaque cas, la morphologie des plots et le degré d'ordre à longue distance ont été obtenus. Les interférences entre les ondes diffusées par la structuration de la surface et celles diffusées par les plots de cobalt mettent en évidence le phénomène d'auto-organisation et permettent de localiser le site de nucléation-croissance.


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  • Titre traduit

    Grazing Incidence Small Angle X-ray Scattering applied to the in situ study of nanostructures growth : towards self-organized growth


  • Résumé

    In situ grazing incidence small angle x-ray scattering technique has been applied to the study of nano-objects growth. A quantitative analysis of the data has been achieved in order to get the shape, the size, the orientation and the distance between nanostructures. We have applied this technique to characterize the growth of palladium aggregates on MgO(001). The comparison of our results with those deduced from transmission electronic microscopy validates our analysis. Specifically the interface energy of palladium aggregates on MgO(001) has been determined. Moreover, the self-organized growth of cobalt nanostructures on different substrates has been studied. First on a model system, the Au(111) surface, which demonstrates the sensitivity of this technique to the very beginning of the ordering. Then, on a kinked Au(677) surface and on a thin film of silver on MgO(001) patterned by a buried dislocation network. In each case, the morphology of the nanostructures and the long-range order have been characterized. The interferences between the waves scattered by the surface and those scattered by the nanostructures put in evidence the self-organization phenomenon and allow localizing the nucleation-growth site.

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Informations

  • Détails : iii-221 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 205-221

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0144
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0144/D
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