Agregats nanométriques métalliques : mise au point et optimisation d'un générateur par ablation laser ; élaboration et caractérisation d'empilements d'agrégats et de composites nanostructurés

par Frédéric Dumas-Bouchiat

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Alain Catherinot et de Dominique Cros.

Soutenue en 2005

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Nous avons développé un dispositif combinant l'ablation laser et des jets supersoniques. Ce réacteur, associé à une enceinte d'ablation laser standard, permet de générer des agrégats en vol de tous types de matériaux, monodisperses, de différentes tailles et éventuellement de les noyer dans une matrice synthétisée par ablation laser conventionnelle. Les nanoparticules gardent, après impact sur le substrat, leur forme originelle (régime LECBD). Des agrégats métalliques de Co, Cu et Ag, isolés ou empilés, ont été déposés sur des substrats de silicium. Des analyses MET et AFM ont révélé des nanoparticules de forme sphérique, cristallisées, d'environ 3 nm de diamètre. Des investigations par VSM et MFM, réalisées sur des empilements aléatoires d'agrégats de cobalt ont montré un comportement ferromagnétique. Enfin, des caractérisations électriques et optiques ont été réalisées sur des matériaux nanostructurés (Al2O3 amorphe dopée par des agrégats métalliques de Co, Cu et Ag)

  • Titre traduit

    Nanometric metallic clusters : development and optimisation of a generator using laser ablation ; synthesis and charactérisation of cluster assemblies and nanostructured composites


  • Résumé

    Taking benefit of laser ablation potentialities, we developed a method to synthesis nanostructured composite materials. A laser ablation cluster generator has been realized allowing Low Energy Clusters Beam Deposition (LECBD), a matrix being co-deposited simultaneously by conventional PLD. This approach offers a very large flexibility on the choice of aggregates and matrix materials as well as cluster organization within the matrix. First, metallic Co, Cu and Ag aggregates and cluster assemblies are deposited on silicon substrates under high vacuum. The size distributions of clusters have been investigated using AFM and TEM, pointing out crystallized clusters with spherical morphologies of around 3 nm in diameter. Then, MFM and VSM analyses have been carried out on Co cluster layers showing ferromagnetic behavior. Finally, nanocomposite materials (Cocluster, Cucluster, Agcluster/Al2O3matrix) have been synthesized and electrical and optical properties were investigated

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Informations

  • Détails : 1 vol. (310 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Ref. bibliogr.

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