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Thèse soutenue

Stabilisation et morphologie de la surface de symétrie cinq du quasicristal Al70Pd20Mn10

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Auteur / Autrice : Giovanni Cappello
Direction : Joël Chevrier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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Les quasicristaux sont des materiaux non periodiques, avec un ordre d'orientation a longue portee et qui presentent un axe de symetrie d'ordre cinq. La physique des surfaces ne permet pas de decrire, a priori, la structure et la morphologie de la surface d'un quasicristal. Nous avons donc etudie les aspects structuraux et morphologiques de la surface de symetrie cinq du quasicristal alpdmn. Cette surface a ete preparee par bombardement ionique et recuit sous ultravide. Nous avons explore le diagramme de phase de cette surface en fonction de la temperature du recuit : apres bombardement et recuit a basse temperature, on observe l'apparition d'une phase cristalline en epitaxie sur le quasicristal. Un recuit a plus haute temperature (t > 700k) permet d'obtenir une surface quasicristalline de bonne qualite. La composition chimique de la surface a ete caracterisee par spectroscopie d'electrons (auger et xps) et sa structure par diffraction d'electrons lents (leed). Des mesure de microscopie en champ proche (afm a l'air et stm sous ultra vide) et de diffraction des rayons x in situ ont montre que la morphologie de cette surface est dominee, a l'echelle du micron, par une structure en terrasses et marches macroscopiques et, a l'echelle du nanometre, par une structure en clusters. Nous avons observe que des recuits a plus haute temperature (t > 900k) induisent une transformation irreversible de la surface, qui evolue vers une surface plate et qui peut se decrire en terme de marches et terrasses jusqu'a l'echelle du nanometre. Dans la derniere partie de la these, on presente une experience de generation d'ondes stationnaires dans le quasicristal. Nous avons montre la reponse de la surface du quasicristal au passage d'une onde stationnaire et la possibilite de sonder, par cette technique, la relation de coherence entre la surface et le volume du quasicristal.