Processus de transfert de charge lors de l'intéraction d'ions de Li avec des surfaces métalliques et agrégats supportés

par Jie Shen

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Vladimir Esaulov.

Soutenue le 28-06-2012

à Paris 11 , dans le cadre de Ecole doctorale Ondes et Matière (1998-2015 ; Orsay, Essonne) , en partenariat avec Institut des sciences moléculaires d'Orsay (laboratoire) .

Le président du jury était Jacek Goniakowski.

Le jury était composé de Vladimir Esaulov, Jacek Goniakowski, Maurizio Canepa, Jorge Valdes, Bernard Bourguignon.

Les rapporteurs étaient Maurizio Canepa, Jorge Valdes.


  • Résumé

    Ce travail porte sur la neutralization résonnante d’ions Li+ sur des métaux et agrégatsmétalliques supportés. La neutralization sur Pd(100) a été étudié, pour différentsparamètres. La neutralisation s’avère très efficace sur cette surface avec un travail desortie grand et est en contradiction avec ce qu’on attend dans le cadre des modèlestraditionnels. Il est proposé qu’une description du processus RCT modifié, issued’études précédentes sur des métaux nobles, doit être utilisé. Dans celle ci desprocessus de neutralisation survenant à des distances atome- surface faible ont lieu etaussi un comportement adiabatique du système aux faible énergies de collisions mèneà une neutralization efficace.Les résultats de l’étude des processus de transfert d’électrons lors de l’interactiond’ions de Li+ avec des agrégats d’or supporté sur HOPG avec Al2O3 sont présentés etdiscuté. L’imagerie STM pour les agrégats d’or supporté sur un substrat HOPG viergeet aussi un substrat de HOPG bombardé par des ions de AR sont présentés. Lesobservations révèlent que agrégats d’or forment préférentiellement des chaines 1D lelong des marches sur HOPG vierge. Dans le cas de HOPG bombardé, la taille et lahauteur des agrégats sont dépendants des défauts de surface.Nous avons trouvé que la neutralisation est très efficace sur les petits agrégats et engénéral est beaucoup plus grande que sur des surfaces de cristaux d'or. Nous montronsdes effets liés à la nature du substrat, comme dans le cas de l’alumine ou le cas desdifférences observées sur des chaines d’agrégats sur HOPG vierge et les agrégatsformés sur des défauts

  • Titre traduit

    Electron transfer processes in scattring of ions on metal surface and on supported metal clusters


  • Résumé

    The present work investigates the neutralization of Li+ ions on metals and supportedmetal clusters. Neutralization on a transition metal surface Pd (100) for differentparameters was studied. Highly efficient neutralization on this surface with a highwork functions was observed and contradicts our traditional views on resonant chargetransfer (RCT) mechanism. A modified RCT picture involving new neutralizationprocesses occurring at a short atom-surface distance and an adiabatic behaviourleading to efficient neutralization at large distances, that has emerged from previousstudies on noble metal surfaces appears in qualitative agreement with our data.The experimental results on the dependence of the Li neutralization on the Auclusters supported on different substrates are reported and discussed. As acomplement to this, a STM study into the morphology of Au nanoparticles on apristine HOPG substrate as well as Ar+ ions sputtered HOPG substrate has beenperformed. The observations reveal that Au clusters preferentially form onedimensional chains along steps on pristine HOPG. In the case of Ar+ ions sputteredHOPG substrate, the size and height of cluster are dependent on surface defects.We found that neutralization is very efficient on small clusters and in general muchlarger than on surfaces of gold crystals. We demonstrate existence of strongdifferences as a function of cluster support type as in case of alumina supports orcluster chains on HOPG and clusters on defects on HOPG terraces.


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