Caracterisations structurales et magnetiques d'agregats de nickel et de cobalt dans une matrice de nitrure d'aluminium

• Auteur / Autrice : Didier Zanghi
• Direction : AGNES TRAVERSE
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'objectif de ce travail est double : 1) etudier les liaisons chimiques formees par implantation d'ions ti, fe et co dans zrn, sic et si 3n 4 ; 2) coupler les proprietes structurales et magnetiques d'agregats de nickel et de cobalt, en matrice ain, prepares par implantation ionique ou depots de couches minces par pulverisation cathodique. L'analyse par absorption x au seuil k de l'espece implantee dans zrn, sic et si 3n 4, a permis de montrer que les liaisons chimiques formees au cours de l'implantation pouvaient etre predites dans le cadre d'un modele de chaleur de reaction. L'absorption x et la diffraction de rayons x en incidence rasante sur les echantillons implantes ain/ni et ain/co ont confirme la presence d'agregats metalliques et permis de preciser leur structure cristallographique (ni cfc, co cfc et hcp). Les diametres varient de 1 a 4 nm en fonction de la fluence et du recuit. La presence de pics satellites dans les diagrammes de diffraction pour les echantillons ain/ni et zrn/co recuits, permet de determiner une taille moyenne en accord avec les mesures d'absorption x et de deduire les distances entre agregats. Ces satellites resultent d'une orientation preferentielle des agregats due au recuit. Dans les multicouches ain/co, les atomes de cobalt forment des liaisons avec les voisins aluminium pour des epaisseurs de cobalt inferieures a 0. 7 nm. Pour des epaisseurs plus grandes (1. 5 nm et 3 nm), on observe la formation de couches granulaires. Les mesures d'aimantation realisees a basse temperature par magnetometrie squid et dichroisme circulaire magnetique de rayons x, indiquent que pour le ni et le co, le moment magnetique par atome est inferieur a la valeur du massif et diminue d'un facteur deux quand le diametre des agregats diminue d'un facteur dix. Nous interpretons cette diminution comme un resultat de l'interaction des atomes en bord d'agregats avec les atomes d'aluminium.