Thèses sur le sujet « Spectroscopies et microscopie électronique »
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Lourenço-Martins, Hugo. « Experiment and theory of plasmon coupling physics, wave effects and their study by electron spectroscopies ». Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS284/document.
Texte intégralRésumé :
Les plasmons de surface (SP) sont des ondes électromagnétiques se propageant à l'interface entre deux milieux, typiquement un métal et un diélectrique. Les plasmons de surface ont la capacité de confiner le champ électromagnétique dans de très petite région de l’espace, typiquement quelques nanomètres, c’est à dire bien en dessous de la limite de diffraction de la lumière. Une conséquence de ce confinement sub-longueur d’onde de la lumière est que leur observation nécessite une résolution spatiale nanométrique - ce qui exclut l’utilisation de techniques optiques standard. Néanmoins, le microscope électronique en transmission à balayage (STEM) est un outil particulièrement adapté à l'étude des plasmons de surface car il emploie des électrons rapides ayant une longueur d’onde typique comprise entre 1 et 10 picomètres. Ainsi, durant la dernière décennie, les spectroscopies électroniques appliquées à la nano-optique se sont fortement développées, parmi elle comptent : la spectroscopie de perte d'énergie électronique (EELS), la spectroscopie cathodoluminescence (CL) ou l'interférométrie de Hanbury Brown et Twiss (HBT) appliquée à la CL. Dans cette thèse, j’ai exploré différents problèmes ouverts de la plasmonique et de la nano-optique dans le cadre particulier de la microscopie électronique. Dans le chapitre 3, je présente un formalisme prenant en compte à la fois la nature quantique et relativiste des expériences d’EELS en faisant appel notamment à des éléments de théorie quantique des champs. Dans le chapitre 4, nous démontrons que la réalisation d’une expérience d’EELS avec de tels faisceaux permet de mesurer des propriétés jusqu’alors inatteignable à l’échelle du nanomètre telle que la phase des plasmons, leurs chiralité optique voire même leur longueur de cohérence. Dans le chapitre 5, je présente plusieurs résultats théoriques et expérimentaux concernant des expériences de couplage. En particulier, j’étudie le phénomène contre-intuitif d’auto-hybridation qui est une conséquence de la nature non-hermitienne du problème aux valeurs propres associé aux résonances de plasmon et établit une analogie avec les systèmes quantiques ouverts. Enfin, au chapitre 6, je discute des récentes mesures de phonon réalisées dans un STEM grâce au développement de monochromateur électroniquesSurface plasmons (SP) are electromagnetic waves propagating at the interface between two media typically a metal and a dielectric. SPs can confine electromagnetic fields in very short volumes (typically one to few nanometers), well below the light diffraction limit. This property has a tremendous number of applications ranging from fundamental physics (e.g. quantum optics) to applications (e.g. cancer therapy). However, the price to pay is that SPs suffer from huge ohmic losses in the metal which leads to very short lifetimes (typically few femtoseconds). Theoretically, this presence of dissipation dramatically hardens the theoretical description of SPs. Another consequence of the sub-wavelength confinement of light associated with SPs is that their observation requires a nanometric resolution - which excludes the use of standard optical techniques. Yet, the scanning transmission electron microscope (STEM) is a particularly suitable tool to study SPs as it employs fast electrons with typical wavelength from 1 to 10 picometers. Thus, the last decade has seen the tremendous development of electron-based spectroscopies applied to nano-optics such as electron energy loss spectroscopy (EELS), cathodoluminescence spectroscopy (CL) or STEM- Hanbury Brown and Twiss interferometry (HBT). In this thesis, I explored different open problems of plasmonics and nano-optics under the scope of electron microscopy and spectroscopies. In chapter 3, I develop a formalism taking into account both the quantum and relativistic nature of EELS experiments using elements of quantum field theory. In chapter 4, I apply the latter formalism to the case of EELS measurements of SPs using electrons with shaped phase. In chapter 5, I give several theoretical and experimental results on coupling experiments involving SPs. Particularly, I demonstrate a counterintuitive type of coupling, the so-called self- hybridization which is a consequence of the non-Hermitian nature of the LSP eigenproblem and draw analogy with open quantum system. Finally, in chapter 6, I discuss the recent result on vibrational EELS in monochromated STEM
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Couture, Michelle. « Étude des interactions entre des liposomes cationiques et l'ADN par spectroscopies RMN des solides et infrarouge, dichroïsme circulaire et microscopie électronique ». Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape3/PQDD_0016/MQ56396.pdf.
Texte intégral
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Cerre, Nathalie. « Microscopie en réflexion par fibres optiques : théorie et réalisation ». Dijon, 1992. http://www.theses.fr/1992DIJOS010.
Texte intégralRésumé :
Le microscope en réflexion par fibres optiques est un microscope optique en trois dimensions à sonde locale et interférentiel. Son principe de base utilise une fibre optique monomode d'un coupleur, à la fois comme source lumineuse et détecteur local de la lumière réfléchie par un échantillon. L'analyse théorique de l'intensité captée par la fibre, résultat du couplage entre le mode propre de la fibre et le champ réfléchi par une surface homogène, a montré les rôles de différents paramètres : la distance fibre-objet, les caractéristiques physiques de la fibre et son inclinaison par rapport à l'échantillon. Des simulations numériques du déplacement de la fibre au-dessus d'échantillons étalons ont permis d'analyser le rôle de la convolution de la surface par la fonction d'appareil sur la résolution latérale du système, liée à la structure modale du champ issu de la fibre. Les interférences entre la lumière réfléchie par le bout de la fibre et celle réfléchie par l'échantillon créent des variations locales de l'intensité qui sont utilisées pour asservir la fibre au voisinage de l'échantillon lors d'un balayage à intensité constante. A la suite de la construction du microscope, des images topographiques et spectroscopiques d'échantillons homogènes et inhomogènes ont été réalisées avec une fibre soit de dimension standard, soit métallisée ou bien étirée adiabatiquement. Ces images ont été interprétées.
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Badjeck, Vincent. « Etude par spectro-microscopie électronique d'aciers ODS non irradiés et implantés par hélium ». Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS086.
Texte intégralRésumé :
Des aciers renforcés par dispersion de nano-particules d'oxide de titane et d'yttrium (Y-Ti-O ODS), irradiés et non irradiés, ont été éxaminés par microscopie électronique en transmission à balayage couplée à la spectroscopie de perte d'énergie des électrons (STEM-EELS) pour étudier leurs structures chimiques et les effets des radiations. Des méthodes analytiques telles que l'analyse statistique multivariée (MVA) et l'ajustement de courbes sur les spectres EELS sont utilisées afin de réaliser une quantification élémentaire ou d'étudier les structures fines des seuils (ELNES). Les traitements MVA permettent d'extraire les réponses spectrales indépendantes des spectre-images (SI) pour mieux comprendre la distribution spatiale des états de valence des différentes expèces. L'observation de poudres d'ODS après le broyage (MA) montre que les nano-particules (NPs) précipitent durant le traitement thermique qui suit, (consolidation). Pour les échantillons consolidés et non irradiés, les particules de taille moyenne (> 3-4 nm) adoptent une structure pyrochlore imparfaite (Y2Ti2O7-d) avec une structure coeur-coquille (Y-Ti-O)-Cr complétée par une couche de Ti réduit également dépourvue en Y. Une ségrégation de Cr est également observée aux joints de grains. Le ratio O/Ti de 3.2 et la non homogénéité de la distance entre plans (222) est due à des défauts dans la structure de la particule, confirmant ainsi qu'elles présentent de nombreux défauts et sont non stoechiométriques. L'ICA nous permet de générer des cartes d'état de valence mais aussi d'extraire une réponse interfaciale Ti-Cr; à l'interface, les atomes Ti et Cr diffusent sur une distance de quelques Å. Pour les plus petites particules, nos résultats montrent qu'elles peuvent consister soit en une structure pyrochlore hautement déficiente en oxygène (Y2Ti2O6+d) soit en une structure chimique inconnue YaTibOc. Le ratio O/Ti diminue de 3-3.5 vers des valeurs inférieures à 1 pour des tailles allant de 4 à 1.8 nm. Les plus grandes particules (de quelques dizaines à quelques centaines de nm), des oxides et/ou nitrures Ti-O, N-Ti, Y-Ti-O ne représentent qu'une faible proportion du nombre total des NPs (< 1%). Pour étudier les effects des irradiations aux neutrons, un certain nombre d'échantillons ODS furent implantés avec des ions He+ et irradiés avec des ions Fe+. Après l'irradiation et l'implantation, une distribution homogène de bulles d'He à haute pression est observée ainsi que des déplétions, ségrégations et précipitations de Cr induites par irradiation (RID, RIS et RIP). Les bulles sont fréquemment observées piégées à l'interface NP-matrice, cependant elles sont aussi observées piégées par des dislocations, libres dans la matrice et aux joints de grains. Le seuil He-K (21.218 eV pour les atomes libres) se déplace vers des énergies plus hautes (ΔE = 0.5 à 4 eV); nous montrons que ce déplacement est corrélé avec la densité d'He. La quantification de l'He est réalisée à l'aide de trois méthodes différentes: différence spatiale, ajustement de courbes, MVA. Les valeurs de la densité et de la pression atteignent 100 nm-3 et 8 GPa respectivement. Cependant, avec des barres d'erreur pouvant atteindre 30%, les mesures de la pression sont plutôt semi-quantitatives. La méthode d'ajustement de courbes permet une cartographie de la position et de l'intensité du pic He-K et donc une cartographie de la densité pour des bulles individuelles. Les réponses spectrales de bulles individuelles peuvent être extraites d'un SI contenant plusieurs bulles à différentes densités en utilisant l'ICA ou l'analyse de la composante vertex (VCA). Nos mesures montrent que les bulles plus grandes que 4 nm sont sous préssurisées ou à l'équilibre avec la matrice Fe-Cr. En dessous de 3.5 nm, la pression de l'He augmente rapidement, correspondant à un état surpressuriséIrradiated and non-irradiated (Y-Ti-O) oxide-dispersion-strengthened (ODS) steels are investigated by scanning transmission electron microscopy coupled with electron energy-loss spectroscopy (STEM-EELS) to study their chemical structure and the effects of radiation. Analytical methods such as multivariate statistical analysis (MVA) and EELS curve-fitting are carried out to achieve elemental quantification or study the edge fine structures (ELNES). Using MVA, the spectrum-images (SI) can be separated into independent spectral responses to gain insights into the valence state of various elements such as Ti or Cr. Investigations on post-mechanical-alloyed (MA) powders show that the nanoparticle (NP) precipitation occurs only after a further high-temperature treatment (consolidation). In non-irradiated consolidated samples, medium-sized NPs (> 3-4 nm) are found to adopt a Y2Ti2O7-d defective pyrochlore structure with a (Y-Ti-O)-Cr core-shell structure with a reduced-Ti layer also depleted in Y. Cr is also shown to segregate to the grain boundaries in non-irradiated samples. The measured O/Ti ratio of 3.2 found for medium-sized NPs and the observed non-homogeneity of the inter-reticular distance d222 through the particle is interpreted as being due to defects in the particles’ structure; it is indeed confirmed that Y2Ti2O7 medium-sized NPs in ODS steels present numerous defects and are non-stoichiometric. The Ti oxidation state is shown to vary from the centre of the NPs to their periphery from Ti4+ in distorted Oh symmetry to a valency often lower than 3+. Independent component analysis (ICA) allows us to generate bonding maps and extract a Ti-Cr interfacial response. An inter-diffusion of Ti and Cr atoms is observed at this interface. The smallest NPs present a different and ill-defined structure and interface with the Fe-Cr matrix. They either consist of a highly oxygen-deficient pyrochlore structure (Y2Ti2O6+d) or an unknown YaTibOc chemical structure. The O/Ti ratio decreases from 3-3.5 to below 1 for an NP size going from 4 to 1.8 nm. A few large particles (sized from tens to hundreds of nm) present a N-Ti-O or Ti-O chemistry but represent only a small percentage of all the NPs (< 1%). To study the neutron irradiation-induced changes, a number of ODS samples were implanted with He+ ions and irradiated with Fe+ ions. After irradiation, they display a homogeneous distribution of high-pressure He bubbles and radiation-induced Cr depletion, segregation and precipitation (RID, RIS and RIP). The He bubbles are frequently trapped at the NP-matrix interface, although bubbles can exist freely in the matrix, trapped by dislocations and at grain boundaries. The He-K line (21.218 eV for free atoms) shifts to higher energy in the bubbles (ΔE = 0.5 to 4 eV); this is shown to be correlated with the He density. He quantification is carried out with three different methods: spatial difference, curve-fitting and MVA. The density and pressure values are found to reach 100 nm-3 and 8 GPa respectively, although the pressure measurement is only semi-quantitative given that the error bars can reach 30%. The curve-fitting method allows us to map the He-K energy position and intensity, yielding the density, in individual bubbles. The spectral response of individual bubbles can be separated in an SI containing many bubbles at different densities using ICA or vertex component analysis (VCA). Bubbles larger than 4 nm are shown to be under-pressurized or at equilibrium with the Fe-Cr matrix. Below 3.5 nm, the He pressure is shown to increase markedly, passing into the over-pressurised regime
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Sayah, Elie. « Etude par microscopie électronique en transmission et spectroscopies in situ des catalyseurs Ag/oxyde à porosité organisée : application en oxydation du dichlorométhane ». Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066583.
Texte intégral
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Nunez, Eroles Marc. « Nanogravure et caractérisation structurale et électronique de rubans de graphène cristallins ». Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30201/document.
Texte intégralRésumé :
Les principaux objectifs de cette thèse sont la fabrication et la caractérisation structurale à haute résolution de nanorubans de graphène à bords atomiquement lisses ainsi que leur intégration dans des composants et l'étude du transport électronique. En premier lieu, nous montrons que des nanorubans de graphène cristallins de largeur inférieure à 100 nm et avec des qualités structurales supérieures l'état de l'art peuvent être découpé par un faisceau électronique focalisé d'énergie modérée en présence d'oxygène. Les caractéristiques des rubans obtenus sont également supérieures à l'approche précédente utilisant la vapeur d'eau. Dans un deuxième temps, la structure des nanorubans est caractérisée jusqu'à l'échelle atomique par microscopie électronique en transmission corrigée des aberrations sphériques. Nous montrons que la cristallinité des nanorubans, tant en leur centre que le long des bords de découpe, est préservée. Les performances de notre approche atteignent l'état de l'art et sa reproductibilité permet de fabriquer des rubans longs de plusieurs centaines de nanomètres mais de largeur aussi fine que 16 nm. Ensuite, nous avons transposé la découpe de nanoruban suspendus à une configuration partiellement suspendue sur substrat SiO2/Si permettant de les intégrer dans des composants adaptés aux mesures de transport électronique à basse température et sous champ magnétique. Le transport électronique dans les rubans contactés de 60 x 300 nm présente un gap et des oscillations en balayage de grille arrière qui sont en accord avec un mécanisme de blocage de Coulomb dans un domaine de taille de l'ordre de la taille du ruban. Si ces résultats montrent la persistance de barrières tunnel, ses bords semblent de qualité suffisante pour ne pas induire de confinement supplémentaire. Au-delà des composants mésoscopiques, notre méthode de fabrication des rubans par gravure électronique sous oxygène ouvre des perspectives dans deux domaines en émergence. Elle est compatible avec l'ultravide et parfaitement adaptée au développement d'une technologie atomique à base de graphène. Une caractérisation de la contamination du graphène ainsi qu'une caractérisation électrique de dispositifs de graphène qui a été fait par microscopie à effet tunnel multisonde en ultra vide. Enfin, les rubans de graphène que nous produisons ont les dimensions et qualités structurales requises pour observer un comportement plasmonique du graphène dans le visible et ainsi interagir avec des structures plasmoniques métalliques. Ce couplage a été examiné en étudiant le signal Raman du graphène au voisinage de colloïdes d'orThe main objectives of this thesis are the fabrication and high-resolution structural characterisation of graphene nanoribbons with atomically smooth edges as well as their device integration and electronic transport study. In first place, we show that crystalline graphene nanoribbons with width under 100 nm and structural properties better than the state of the art can be patterned by a focused electron beam in presence of oxygen. The structural characteristics of the ribbons are also better than the old process using water vapour. Secondly, nanoribbons structure is characterized down to the atomic scale by spherical aberration corrected transmission electron microscopy. We show that the nanoribbons crystallinity, of the centre as well as along the cut edges, is preserved. The performance of our process reaches the state of the art and its reproducibility allows to produce ribbons with length of hundreds of nanometer but as narrow as 16 nm. After that, we have transposed the suspended nanoribbon etching to a partially suspended configuration on a SiO2/Si substrate allowing the integration in devices suitable for electronic transport measurements at low temperature and under magnetic field. The electronic transport in contacted ribbons of 60x300 nm shows a gap and oscillations on backgate scanning measurements that are in agreement with a Coulomb blockade mechanism with dot sizes in the range of the ribbon surface. Even though those results show the persistence of tunnel barriers, the edges quality look good enough to avoid additional confinement. Other than mesoscopic devices, our ribbon fabrication process by electronic beam under oxygen atmosphere opens perspectives in two emergent fields. The process is ultra high vacuum compatible and perfectly adapted to the development of an atomic graphene based technology. A characterisation of contaminants of graphene samples as well as electrical characterisation of graphene devices has been performed in a multiprobe scanning tunnelling microscope in ultra high vacuum. Finally, our graphene nanoribbons have the right dimensions and structural qualities required for the observation of plasmonic behaviour of graphene in visible light and so interact with metallic plasmonic structures. This coupling has been analysed by studying the Raman signal of graphene at the close environment of gold colloids
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Mahfoud, Zackaria. « Nanometric spectroscopies of plasmonic structures and semi-conductors nanocrystals ». Thesis, Troyes, 2014. http://www.theses.fr/2014TROY0003/document.
Texte intégralRésumé :
J'ai réalisé pour cette thèse des travaux expérimentaux à l'aide de la microscopie et de la spectroscopie électronique portant sur l'étude de nanostructures plasmoniques et de nanocristaux semi-conducteurs. Le but étant d'etudier leurs propriétés optiques sur des dimensions spatiales de l'ordre du nm. A cette échelle il est possible d'observer le champs proche électrique associé aux modes de résonances plasmons de surface supportées par des nanostructures métalliques. Ainsi j'ai pu étudier l'effet de la présence de rugosités sur des nano-bâtonnets d'or et constater que leur présence modifiait localement la structure du champs proche électrique. Des mesures combinées par spectroscopie de perte d'énergie des électrons (EELS) et de cathodoluminescence ont permis de comparer les réponses mesurées en champs proches à celle effectuées en champs lointain. Une étude faite par EELS portant sur le couplage entre deux nano-bâtonnets métalliques positionnés bout à bout et séparés par une distance de quelques dizaines de nanomètres a permis de cartographier la localisation de modes hybridés séparément sur chaque branche. Enfin des études comparatives de cathodoluminescence et de photoluminescence sur des points quantiques isolés ont permis de constater l'équivalence de l'information collectées par ces deux techniques sur ce type d'émetteurs de lumièreFor this thesis, I have realised some experimental works using electron microscopy and electron spectroscopies for the study of plasmonic nanostructures and semiconductor nanocrystals . The aim being to study their optical properties with spatial resolutions of the order of a few nm. At this level it is possible to observe the electric near-field associated to the localised surface plasmon resonances supported by metallic nanostructures . So I was able to study the effect due to the presence of roughness on single gold nanorods and I have found that their presence locally alterate the structure of the electric near-field . Combined measurement of electron energy loss spectroscopy (EELS ) and cathodoluminescence spectroscopy were used to compare the near-field and far-field responses respectively. A study by EELS on the coupling between two metal nanorods positioned end to end and separated by a disance of tens of nanometers was used to map the localisation of hybridised modes separately on each branch of the dimers. Finally, comparative studies of cathodoluminescence and photoluminescence on single quantum dots have shown the equivalence of the information collected by these two techniques for such light emitters
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Mahjoub, Mohamed Aymen. « Contributions aux études quantitatives par spectroscopies électroniques (EPES et XPS) : Applications aux surfaces nanostructurées ». Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22666/document.
Texte intégralRésumé :
Ce travail porte sur le développement de nouvelles méthodes de caractérisation in-situ basées sur les spectroscopies électroniques XPS et MM-EPES associées à des calculs théoriques obtenus grâce à des simulations Monte-Carlo afin de réaliser des études quantitatives fines et précises. La première partie de ce travail, a été consacrée à l’analyse quantitative de signaux XPS et MM-EPES. Pour cela, dans un premier temps, la fonction de correction de l’analyseur hémisphérique (HSA) qui est une combinaison de l’aire d’analyse (A) et de la transmission (T) a été déterminée en utilisant une nouvelle méthode basée sur des images élastiques. Pour la première fois, la dépendance de A en énergie cinétique des électrons a été mise en évidence. Avec l’utilisation de cette nouvelle fonction, une méthode de caractérisation in situ basée sur la modélisation théorique des signaux XPS et MM-EPES a été développée. Cette méthode a permis d’étudier le dépôt d’un film d’or sur un substrat de silicium oxydé et a montré une grande précision dans le cas de très faibles quantités de matière déposée (< 2 nm) alors que les techniques microscopiques classiques se sont révélées inefficaces. La deuxième partie a porté sur le développement d’une nouvelle technique d’imagerie in-situ appelé MM-EPEM qui consiste à scanner la surface par un faisceau d’électrons et de collecter les électrons rétrodiffusés élastiquement afin de construire une image en intensité de la surface. Les étapes d’obtention des images MM-EPEM et les procédures d’exploitation de ces dernières ont été décrites et optimisées. Ensuite, cette technique a été utilisée pour l’étude de l’état de surface de dépôts d’or sur différents substrats. Cette technique s’avère être non destructive et très sensible aux éléments présents à la surface. Et elle permet de déterminer la cartographie chimique et la nano-organisation de la surfaceThis thesis focuses on the development of new in-situ methods of characterization based on the electron spectroscopies (XPS and EPES) coupled with theoretical calculations obtained through Monte-Carlo simulations in order to perform very precise quantitative studies. The first part of this thesis was devoted to quantitative studies of XPS and MM-EPES measurements. Firstly, the correction function of a hemispherical analyzer (HSA) which is a combination of the analysis area (A) and the transmission (T) was determined using a new method based on the elastic images. For the first time, the dependence of A on the kinetic energy of electrons was highlighted. Using this function, an in-situ method based on the combination of XPS and MM-EPES modeling was setting up. This method was used to determine the organization of gold film deposed on oxidized silicon substrate. Measurements show that this method is able to determine surface parameters when the microscopy techniques do not give any information in the case of a small quantity of gold deposit (less than 2 nm). The second part of this work was directed towards developing a new generation of microscopy called MM-EPEM which is based on the detection of elastic electrons. The stages required to obtain these images are well described and optimized here. The MM-EPEM images processing was used to study gold growth on different substrates. This technique is a non-destructive method and allows the operator to construct chemical tomography and to determine the nano-organization of the surface
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Ramade, Julien. « Spectroscopie optique et microscopie électronique environnementale de nanoparticules Ag-In et Ag-Fe en présence de gaz réactifs ». Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1221/document.
Texte intégralRésumé :
Les nanoparticules (NPs) bimétalliques présentent des propriétés catalytiques très intéressantes qui justifient leur utilisation dans des procédés industriels de catalyse hétérogène. Leur structure (chimique, géométrique, électronique) est néanmoins susceptible d’évoluer dans des conditions environnementales réelles et modifier leurs propriétés. L’objectif de cette thèse pluridisciplinaire est de suivre la réactivité de ces NPs en atmosphère réactive contrôlée. Pour cela, on a développé un dispositif de spectroscopie in situ à modulation spatiale afin de suivre l’évolution de la structure sur une grande population de NPs via l’étude de leur résonance du plasmon de surface (RPS) localisée. Ces observations ont été couplées avec une approche locale (NPs individuelles) par microscopie électronique à transmission environnemental (MET-E). La MET-E a permis de révéler des effets de composition et d’environnement sur la structure chimique de NPs Ag-In. Des alliages stables pauvres en indium se forment, puis une coquille d’oxyde d’indium dont l’épaisseur augmente avec la concentration atomique d’indium. D’autre part, des domaines de structures stables (coeur@coquille, Janus, système réduit) ont été mis en évidence selon les conditions locales de température et de pression d’hydrogène. Enfin, l’oxydo-réduction de NPs Ag-Fe a été suivie in situ via l’étude de leur RPS. La MET, la plasmonique environnementale et les nombreuses simulations (réponse optique, simulations Monte-Carlo) suggèrent une ségrégation du fer et de l’argent avec une surface enrichie en argent. L’oxydation semble induire la diffusion du fer en surface, directement suivie de la formation de magnétite (Fe3O4)Bimetallic nanoparticles (NPs) are known to present interesting catalytic properties justifying their use in several industrial processes in the domain of heterogeneous catalysis. However, their (chemical, geometrical, electronical) structure may evolve under realistic reactive atmosphere, involving a modification of their properties. In this multidisciplinary work, the aim is focused on the surface reactivity monitoring of these NPs under controlled gaseous environment. For this purpose, we developed an in situ spectrophotometer based on spatial modulation to monitor the structure evolution of a large assembly of NPs through the study of their localized surface plasmon resonance (LSPR). This global approach has been coupled with a more local approach by environmental transmission electronic microscopy (E-TEM). E-TEM observations have shown both composition and environmental effects on the chemical structure of Ag-In NPs. This structure evolves from a stable low-enriched indium alloy to a core@shell configuration with a shell composed of indium oxide as the indium atomic concentration increases. Furthermore, stable structure (core@shell, Janus, reduced system) domains were evidenced under reducing atmosphere, depending on the temperature and hydrogen pressure. Lastly, Ag-Fe NP oxido-reduction was monitored on the new setup through LSPR modifications. MET observations, environmental plasmonics and simulations (optical response, Monte-Carlo simulations) suggest that these metals are initially segregated, with an enriched-silver surface. The exposure to an oxidative atmosphere seems to induce the diffusion of iron onto the surface, followed by the formation of magnetite (Fe3O4)
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Losquin, Arthur. « Surface Plasmon modes revealed by fast electron based spectroscopies : from simple model to complex ». Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00919765.
Texte intégralRésumé :
Surface Plasmons (SP) are elementary excitations mixing electrons and photons at metal surfaces,which can be seen in a classical electrodynamics framework as electromagnetic surface eigenmodesof a metal-dielectric system. The present work bases on the ability of mapping SP eigenmodes withnanometric spatial resolution over a broad spectral range using spatially resolved fast electron basedspectroscopies in a Scanning Transmission Electron Microscope (STEM). Such an ability has beenseparately demonstrated during the last few years by many spatially resolved experiments of ElectronEnergy Loss Spectroscopy (EELS), which measures the energy lost by fast electrons interactingwith the sample, and CathodoLuminescence (CL), which measures the energy released by subsequentlyemitted photons. In the case of EELS, the experimental results are today well accountedfor by strong theory elements which tend to show that the quantity measured in an experiment canbe safely interpreted in terms of the surface eigenmodes of the sample. In order to broaden thisinterpretation to fast electron based spectroscopies in general, I have performed combined spatiallyresolved EELS and CL experiments on a simple single nanoparticle (a gold nanoprism). I have shownthat EELS and CL results bear strong similarities but also slight differences, which is confirmed bynumerical simulations. I have extended the theoretical analysis of EELS to CL to show that CLmaps equally well than EELS the radiative surface eigenmodes, yet with slightly different spectralfeatures. This work is a proof of principle clarifiying the quantities measured in EELS and CL,which are shown to be respectively some nanometric equivalent of extinction and scattering spectroscopieswhen applied to metal-dielectric systems. Based on this interpretation, I have applied EELSto reveal the SP eigenmodes of random metallic media (in our case, semicontinuous metal films beforethe percolation threshold). These SP eigenmodes constitute a long standing issue in nanooptics.I have directly identified the eigenmodes from measurements and data processing. I havefully characterized these eigenmodes experimentally through an electric field intensity pattern, aneigenenergy and a relaxation rate. Doing so, I have shown that the fractal geometry of the medium,which grows towards the percolation, induces random-like eigenmodes in the system at low energies.Keywords: Surface plasmons, fast electron based spectroscopies, scanning transmission electronmicroscopy, disordered media
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Boulogne, Bruno. « Etude par microscopie électronique en transmission et spectroscopie infrarouge des défauts de réseau dans la berlinite AlPO4 ». Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10221.
Texte intégralRésumé :
Caractérisation du contenu en eau des cristaux de berlinite obtenus par voie hydrothermale, et mise en évidence de l'influence de l'eau sur les propriétés mécaniques. Caractérisation des défauts étendus et des dislocations mobiles dans AlPO4 par microscopie électronique en transmission et influence de l'eau sur la mobilité des dislocations
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Poulain, Clément. « Nanostructuration de la surface O/Cu(110) et rôle sur la réactivité ». Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066153.
Texte intégralRésumé :
La miniaturisation des structures de surface servant à l'élaboration de composants aux applications variées revêt un enjeu crucial pour l'amélioration des performances et la découverte de nouvelles propriétés. Parmi les possibilités offertes pour la conception de nouvelles nanostructures, l'auto-organisation éveille un intérêt particulier comme alternative aux techniques lithographiques par sa simplicité et son moindre coût. Nous nous sommes intéressés dans ce travail de thèse à la nanostructuration de la surface O/Cu(110) et à son rôle sur la réactivité aux moyens de la microscopie à effet tunnel (STM) et de la spectroscopie d'électrons Auger (AES). Le réseau unidimensionnel périodique formé sur la surface consiste en l'alternance de bandes métalliques propres d'une part, et de bandes oxydées reconstruites (2x1) d'autre part. L'ajustement des paramètres nanostructuraux que sont la périodicité et les largeurs de bandes s'effectue par le taux de recouvrement en oxygène. Cette propriété exceptionnelle du système en fait un client idéal pour étudier le rôle de la structure sur la réactivité. Le comportement de l'échantillon en fonction de ses caractéristiques doit en effet permettre d'obtenir une meilleure compréhension de sa formation dans le but de contrôler les propriétés inhérentes à sa configuration. La méthode de préparation classique implique cependant une variation limitée des paramètres nanostructuraux. Nous avons élaboré dans ce travail de thèse une méthode alternative, basée sur la pré-adsorption de soufre, permettant d'accroître considérablement les domaines pouvant être atteints par ces paramètres. Nous avons développé un modèle, basé sur l'élasticité linéaire, décrivant les résultats obtenus par notre nouvelle méthode de nanostructuration. Nous avons ensuite exposé les nanostructures radicalement différentes à O2 et H2S. Nous avons pu constater que les mécanismes réactionnels étaient modifiés et dépendaient des paramètres nanostructuraux. L'oxydation conduit à la formation de trous monoatomiques sur les bandes propres, alors que l'exposition à H2S induit une attaque des bords de bandes ainsi que la formation d'îlots S-c(2x2) sur les bandes oxydéesMiniaturisation of structures at surfaces used for devices elaboration with varied applications is a key issue for performance upgrades and the discovery of new properties. Along with potential methods for the conception of new nanostructures, self-organisation attracts much interest as an alternative for lithography techniques due to its low cost and simplicity. In this thesis, we used scanning tunnelling microscopy (STM) and Auger electron spectroscopy (AES) to study the O/Cu(110) surface nanostructuration and its role on reactivity. The one dimensional periodic pattern formed by the surface consists of alternating clean metallic and (2x1) reconstructed oxidized stripes. The adjustment of nanostructural parameters, namely the periodicity and the stripes width, is done by the oxygen coverage rate. This outstanding feature makes the system an ideal playground to study the structure role on reactivity. The sample behaviour as a function of its characteristics should indeed allow a better understanding of its formation in order to control the properties coming with its configuration. However, the classical preparation method implies a limited variation of the nanostructural parameters. In this thesis, we have elaborated an alternative method, based on sulphur pre-adsorption, which considerably widens the domains that the parameters are able to reach. We have developed a model, based on classical elasticity, which successfully describes the results obtained by our new nanostructuration method. We have then exposed radically different nanostructures to O2 and H2S. We were able to witness that the reaction mechanisms were modified and depended on the nanostructural parameters. Oxidation leads to monoatomic troughs formation on the clean stripes, whereas H2S exposure induces an attack of the stripes edges and the formation of S-c(2x2) islands on the oxidized stripes
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Sennour, Mohamed. « Apport de la microscopie électronique en transmission et de la spectroscopie EELS à la caractérisation de nitrures (AIN, CrN) dans le fer et l'alliage Fe-Cr ». Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0020/these.pdf.
Texte intégralRésumé :
Ce travail est consacré à la caractérisation microstructurale de deux types d'alliage à base fer: un alliage Fe-Al-N et deux alliages Fe-Cr nitrurés (1 et 3% pds Cr). Les propriétés intéressantes de ces deux matériaux résultent de la fine précipitation de deux types de nitrures: le nitrure d'aluminium (AlN) et le nitrure de chrome CrN, respectivement. La compréhension des mécanismes métallurgiques régissant la formation de ces nitrures et la relation avec les propriétés mécaniques qui en résultent, requiert des analyses chimiques et cristallographiques à l'échelle nanométrique, voire atomique, mais également des mesures quantitatives des tailles de précipités et de leur fraction volumique. De nos jours, la microscopie électronique en transmission, par le biais des microscopes modernes dotés de canon à émission de champ, permet facilement l'accès à ces caractéristiques nanostructurales. Cependant, la validation de certains résultats expérimentaux obtenus ainsi que leur interprétation, nécessitent souvent le recours à des approches simulatoires. En adoptant cette démarche nous avons, parallèlement à l'étude microstructurale de la précipitation d'AlN dans l'alliage Fe-Al-N, analysé et exploité les caractéristiques et les possibilités des microscopes utilisés. Cette étude a permis l'identification de deux variétés d'AlN: cubique et hexagonal. Les caractéristiques cristallochimiques des deux variétés ont été étudiées en détail avec l'apport des techniques (EDX, EELS, EFTEM et METHR). Par ailleurs, une transformation AlN cubique ® AlN hexagonal activée par la présence d'atomes de soufre a été mise en évidence et la faisabilité d'une analyse quantitative des deux populations a été également abordée. Le deuxième volet de ce travail a concerné l'étude des propriétés microstructurales et mécaniques liées à la précipitation de CrN dans deux alliages Fe-Cr nitrurés. Les différents stades de cette précipitation ont été étudiés par microscopie en haute résolution. Les différents paramètres microstructuraux (fraction volumique, distribution de tailles des précipités,. . ) ont été quantifiés puis corrélés aux profils des propriétés microplastiques mesurées par nano-indentation. En conclusion, ce travail se veut être une étude modèle servant à montrer les potentialités actuelles en matière de caractérisation fine de matériaux aux propriétés régies par des évolutions métallurgiques à l'échelle nanométrique.
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Dupont-Ferrier, Eva. « Interactions et transport électronique dans le système ErSi2/Si (111) : une étude par microscopie et spectroscopie tunnel à basse température ». Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://www.theses.fr/2006GRE10245.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse porte sur l'étude de phénomènes relatifs au gaz d'électrons bidimensionnel (GE2D) d~ surface constitué d'une monocouche de siliciure d'erbium (ErSb) épitaxiée sur un substrat semiconducteur de silicium. Il est établi que le système ErSb/Si(lll) constitue un véritable métal 2D. Deux aspects afférents à ce matériau ont été étudiés par microscopie et spectroscopie tunnel (STM, STS) à basse température. Tout d'abord des atomes ont été déposés sur une couche continue de siliciure d'erbium afm d'étudier localement l'interaction entre le GE2D et des impuretés. L'étude spectroscopique par STS de ces adsorbats ainsi que celle d'impuretés intrinsèques au siliciure a mis en évidence la présence d'états liés aux sites de certaines impuretés. Un modèle de chimisorption (Grimley-Newns-Anderson) et un modèle de type Friedel permettent de rendre compte qualitativement des résultats obtenus expérimentalement. Dans le contexte général de la caractérisation des propriétés électroniques de surfaces de semiconducteurs nous nous sommes intéressés à l'étude des phénomènes de transport de charges injectées par la pointe STM dans des îlots métalliques 2D de siliciure d'erbium. La modification de paramètres tels que la nature chimique de la surface entre les îlots, le type et le niveau de dopage du silicium, ou la température du substrat, permet d'activer ou (d'inhiber) les canaux de conduction parallèle ou perpendiculaire à la surface. Les différents mécanismes d'évacuation des charges à partir de l'îlot nanométrique sont analysés grâce aux spectres de conductance tunnel, sur une large gamme de conductanceThis PhD relates sorne physical phenomenon occuring in the 2D electron gas (2DEG) formed by a monolayer of erbium silicide (ErSb) epitaxially grown on silicon. The true 2D metal character of the ErSb/Si( Ill) material is well established. For this study, we have used low temperature scanning tunneling microscopy (STM) and spectroscopy (STS). Firstly, we examined local interactions between impurities and the 2DEG (formed by a continuous layer of silicide). STS has been used to characterize the spectroscopic signature of adsorbates and intrinsic defects of the silicide layer. Bound states have been reported on sorne of these impurities. Good qualitative agreement is fond with theoretical results derived from a chimisorption model (Grimley-Newns-Anderson) and a Friedellike model. Secondly, related to the question of electronic properties of semiconductor surfaces, we have studied the transport of charges injected by the STM tip in a 2D silicide island grown on Si(111). The change ofvarious parameters such as the chemical state of the inter-island surface, the type and doping level of silicon, the substrate temperature, selectively activate conductions paths either parallel or perpendicular to the surface. By means of conductance spectra, recorded over a wide range of conductance, we have analyzed the various mechanisms potentially involved in the charge evacuation from nanometric island
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Ismeurt, Michel. « Gravure du silicium face (100) sous SF6 stimulée par faisceau au laser CO2 et thermiquement activée ». Aix-Marseille 2, 1986. http://www.theses.fr/1986AIX22053.
Texte intégralRésumé :
Comparaison des possibilites entre la gravure par plasma et la gravure laser. Proposition d'un modele de gravure utilisant la decomposition thermique de la molecule de sf::(6). Nature de la composition chimique de la surface de si et de celles des parois du systeme experimental
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Tournier-Colletta, Cédric. « Etude par spectroscopies d'électrons d'interfaces métalliques et semiconductrices ». Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10109/document.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse présente une étude des propriétés électroniques de systèmes de basse dimension à base de métaux et de semiconducteurs. La première partie de l'étude traite le confinement de l'état de Shockley dans des nanostructures tridimensionnelles d'Ag(111), par des mesures STM/STS à très basse température (5 K). Nous avons d'abord analysé en détail la structure en énergie et la distribution spatiale des modes confinés. Nous avons ensuite mis à profit la nature discrète du spectre en énergie pour étudier le temps de vie des quasiparticules. Un comportement typique de liquide de Fermi est mis en évidence, et nous montrons que le mécanisme de diffusion dominant est associé au couplage électron-phonon. La contribution extrinsèque provenant du confinement partiel de l'onde électronique a également été obtenue. Une loi d'échelle est observée avec la taille des nanostructures, ce qui permet d'extraire un coefficient de réflexion plus important que dans de simples ilôts monoatomiques. La seconde partie de l'étude est consacrée aux couches ultra-minces semiconductrices obtenues par dépôts d'alcalins (K, Rb, Cs) sur la surface Si(111):B-[racine]3. Ce travail résout la controverse concernant la nature de l'état fondamental de ce système, et notamment l'origine de la reconstruction 2[racine]3 obtenue à la saturation du taux de couverture. La compréhension en amont de la structure cristallographique permet d'élucider les propriétés électroniques. Nous montrons qu'une approche à un électron, conduisant à un isolant de bandes, décrit le système de manière convaincante, malgré l'indication de forts effets polaroniques. Ce résultat est le fruit d'une étude approfondie combinant des techniques diverses et complémentaires (LEED, ARPES, XPS, STM/STS et calcul DFT)This thesis is devoted to the electronic properties of low-dimensional systems based on metal and semiconducting materials. The first part deals with the Shockley state confinement in Ag(111) nanostructures, by means of very-low temperature (5 K) STM/STS measurements. We study the electronic structure and spatial distribution of the confined modes. Then the discrete nature of the electronic spectrum allows one to yield the quasiparticule lifetime. A Fermi-liquid behaviour is evidenced and we show that the dominant decay mechanism is attributed to the electron-phonon coupling. The extrinsic contribution arising from the partial confinement of the electronic wave is obtained as well. A scaling law with the nanostructure width is demonstrated, from which we deduce a higher reflection amplitude than in monoatomic islands. In the second part of the thesis, we study semiconducting ultra-thin films produced by alkali (K, Rb, Cs) deposition on the Si(111):B-[root of]3 surface. This work solves the controversy concerning the ground state of this system, and especially the nature of the 2[root of]3 surface recontruction obtained at saturation coverage. Prior understanding of the crystallographic structure allows to elucidate the electronic properties. We show that a one-electron picture, leading to a band insulator scenario, gives a good description of the system, in spite of strong polaronic effects. This conclusion results from an in-depth, combined study of complementary techniques (LEED, ARPES, XPS, STM/STS and DFT calculations)
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Dollé, Mickael. « Etude par spectroscopie d'impédance électrochimique, couplée à la microscopie électronique, d'interfaces de batteries au lithium et à ions lithium ». Amiens, 2002. http://www.theses.fr/2002AMIE0207.
Texte intégralRésumé :
Les interfaces lithium/électrolyte polymère et carbone/électrolyte ont une importance primordiale sur les performances des batteries au lithium et à ions lithium. L'objectif de ce travail était d'acquérir une meilleure compréhension de ces interfaces dans le but d'optimiser leur fonctionnement. Pour cela, des mesures d'impédance électrochimique 3 électrodes dans des cellules de configurations variées ont été mises au point et un microscope électronique à balayage (MEB) a été amélioré afin de permettre l'étude in situ de l'interface lithium/électrolyte polymère. L'influence de la température et du régime de formation sur la nature chimique et l'épaisseur de la couche de passivation formée à l'interface carbone/électrolyte a ainsi été démontrée tout comme l'importance des conditions de formation sur les performances des matériaux carbonés. L'étude par spectroscopie d'impédance électrochimique a alors été étendue à des batteries LiCoO2/graphite en configuration plastique. Enfin, l'influence de la densité de courant sur la morphologie des dendrites à l'interface lithium/électrolyte polymère a été confirmée et les premières observations par MEB de la croissance de dendrites en direct ont été obtenues. L'ensemble des résultats a permis de mieux comprendre chacune des interfaces étudiées et ainsi de proposer des mécanismes
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Castignolles, Marie. « Etudes de la synthèse et de la structure par microscopie et spectroscopie électroniques de nanotubes de carbone purs et dopés à l'azote ». Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20136.
Texte intégral
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Colboc, Hester. « Caractéristiques physico-chimiques, genèse et conséquences tissulaires des dépôts cutanés calciques ». Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS081.
Texte intégralRésumé :
Bien que de nombreuses pathologies dermatologiques soient associées à des dépôts cutanés pathologiques, endogènes ou exogènes, ceux-ci restent mal décrits. Leur taille sub-micrométrique ainsi que leur diversité de composition chimique nécessitent l’utilisation de divers outils physico-chimiques pour en permettre une caractérisation complète. Notre objectif est d’apporter une caractérisation physico-chimique multi échelle du micromètre au nanomètre, mais aussi d’explorer la genèse et les conséquences tissulaires de ces dépôts en utilisant différentes techniques afin d’en extraire un message clinique. Après avoir présenté les connaissances actuelles sur ces dermatoses calcifiantes et décrit les principes de la microscopie électronique à balayage couplée à la spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie et des spectroscopies vibrationnelles, nous présentons l’application de ces outils à quatre dermatoses différentes : calciphylaxie, ulcères de jambe calcifiés, calcinosis cutis sur nécrolyse épidermique et sarcoïdose. L’ensemble de nos résultats montrent que les dépôts cutanés endogènes sont principalement composés de carbapatite, dont l’aspect ultra-structural correspond à des nano-sphérules phospho-calciques s’agrégeant pour former des plaques de dimension micronique. Ces dépôts présentent un tropisme vis-à-vis des fibres élastiques que des études complémentaires par microscopie multiphoton permettront d’explorer. Ces résultats originaux permettent de mieux comprendre la physio genèse des calcifications cutanées, mais également d’envisager des méthodes de diagnostic ainsi que des pistes thérapeutiquesAlthough many dermatological pathologies are associated with pathological skin deposits, endogenous or exogenous, these remain poorly described. Their sub-micrometric size as well as their diversity of chemical composition require the use of various physico-chemical tools to allow a complete characterization. Our objective is to provide a multi-scale physico-chemical characterisation from micrometer to nanometer, but also to explore the genesis and tissue consequences of these deposits using different techniques in order to extract a clinical message. After presenting the current knowledge on these calcifying dermatoses and describing the principles of scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy and vibrational spectroscopies, we present the application of these tools to four different dermatoses: calciphylaxis, calcified leg ulcers, calcinosis cutis on epidermal necrolysis and sarcoidosis. Our results show that endogenous skin deposits are mainly composed of carbapatite, whose ultrastructural appearance corresponds to phosphocalcium nanospherules aggregating to form micron-sized plaques. These deposits show a tropism towards the elastic fibres that complementary studies by multiphoton microscopy will allow to explore. These original results provide a better understanding of the physio-genesis of cutaneous calcifications, but also allow us to envisage diagnostic methods and therapeutic approaches
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Lambert, Jean-Marc. « Synthèses et caractérisations de nouvelles formes moléculaires du carbone : fulllerènes, dérivés et nanotubes ». Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20079.
Texte intégralRésumé :
Ce travail a consiste en des syntheses, par la methode de l'arc electrique, de nouvelles formes moleculaires du carbone: les fullerenes, certains derives des fullerenes et les nanotubes. Ces systemes ont ete caracterises par differentes techniques: microscopie electronique a transmission, spectrometrie de masse, rmn, rpe, spectroscopie raman et spectroscopie d'electrons par pertes d'energie. Dans ce travail, nous avons essaye d'optimiser certains parametres intervenant dans la synthese afin d'obtenir le meilleur rendement en produit desire
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Van, de Moortèle Bertrand. « Etude par spectroscopie mécanique et microscopie électronique en transmission de la stabilité thermique de verres métalliques massifs : effets de la décomposition et de la nanocristallisation ». Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0078/these.pdf.
Texte intégralRésumé :
Etude par spectroscopie mécanique et microscopie électronique en transmission de la stabilité autour de la température de transition vitreuse (Tg). Cette propriété permet ainsi de mettre en forme des objets à basse température sans appliquer d'efforts trop importants. Des trempes ultra-rapides depuis l'état liquide sont généralement nécessaires pour obtenir des métaux amorphes de seulement quelques micromètres d'épaisseur. Depuis un peu plus de 10 ans, des compositions particulières d'alliages ont permis d'obtenir des verres métalliques massifs (i. E. Quelques dizaines de mm d'épaisseur). Néanmoins, les matériaux obtenus sont fortement 'hors équilibre' auront tendance à rejoindre des états thermodynamiques plus stables lors de leur mise en forme à une température voisine de Tg. Les buts de cette, outre de caractériser et de modéliser les propriétés mécaniques de l'état amorphe, ont été l'observation des différentes étapes menant à cette cristallisation et ceci dans différents verres métalliques massifs en reliant ceci aux modifications des propriétés mécaniques.
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Cordier, Catherine. « Influence des élèments substitutionnels sur les distributions d'interstitiels et la précipitation de nitrures dans les solutions solides et les composés du fer et de l'azote ». Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10104.
Texte intégralRésumé :
Étude de l'influence d'éléments d'alliages substitutionnels x sur les solutions solides et composés interstitiels du fer et de l'azote de structure: γ, α', α'', γ' et ε par spectrometrie Mössbauer, diffraction x et microscopie électronique en transmission.
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Baaboura, Jassem. « Effets de confinement quantique dans les matériaux de faible dimension dévoilés par des spectroscopies électroniques corrélées dans le temps ». Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP025.
Texte intégralRésumé :
La compréhension approfondie des interactions au sein des matériaux luminescents sous excitation revêt une importance cruciale pour le développement de dispositifs optoélectroniques. Les matériaux de faibles dimensions présentent des propriétés optoélectroniques uniques, résultant des effets quantiques et du confinement spatial.L'approche pour l'analyse des propriétés optoélectroniques des nanomatériaux s'est caractérisée par une démarche polyvalente, explorant différentes méthodes intégrées au microscope à transmission électronique à balayage (STEM). Grâce à une source d'électrons accélérée à 60 keV, cette étude a échappé aux limitations de diffraction. Au cœur de cette étude, le microscope STEM, doté de sa capacité de résolution nanométrique, joue un rôle central en mesurant l'absorption énergétique à travers la spectroscopie de perte d'énergie des électrons (EELS) transmis. Complétée par un système spectroscopique combiné intégré au microscope, une analyse du spectre de luminescence (cathodoluminescence) des nanostructures a été réalisée.La combinaison de ces techniques a permis de caractériser les excitons dans les matériaux de dimension réduite, notamment des hétérostructures à base de TMDs monocouche (WS2 et MoSe2), préparées au préalable en salle blanche dans le cadre de cette thèse. Les cartographies de luminescence ont révélé des corrélations complexes entre l'intensité d'émission de l'exciton XA et le trion, dépendant des déplacements spatiaux de la sonde sur la surface de l'échantillon. Ces observations ont permis de déduire la dépendance de la génération de trions ou d'excitons en fonction des déformations des couches de l'hétérostructure.L'excitation par une source d'électrons engendre de multiples transitions électroniques, qui, contrairement à une excitation optique, sont difficiles à contrôler. Pour résoudre ce problème, l'équipe STEM au sein du LPS a développé une technique expérimentale, spectroscopie d'excitation en cathodoluminescence (CLE), permettant d'identifier l'électron responsable de l'émission de chaque photon. L'identification de l'électron responsable de l'émission du photon s'est faite par coïncidence temporelle entre l'électron transmis et le photon émis, au moyen d'un photomultiplicateur et d'un détecteur d'électrons résolu temporellement, Timepix3.Une exploration approfondie du détecteur Timepix3, menée au cours de cette thèse, a permis de dévoiler les mécanismes sous-jacents, depuis l'impact initial de l'électron sur la surface du détecteur jusqu'à la détection ultérieure des charges générées par celui-ci au sein de la couche de lecture. Cette étude, basée sur diverses approches expérimentales, a facilité la caractérisation précise du détecteur, contribuant ainsi à l'optimisation de sa résolution temporelle.Cette technique de coïncidence temporelle a été appliquée à d'autres matériaux de faible dimension, notamment aux nanofils d'AlN dotés de puits quantiques de GaN/AlN. Cette approche a permis d'explorer la durée de vie des excitations, révélant une étroite dépendance avec l'écrantage du champ électrique au sein de ces nanofils. Les simulations et les résultats expérimentaux ont révélé des variations notables en fonction du courant et de la position spatiale d'excitation au sein du nanofil. Ces deux dépendances, bien que distinctes, sont étroitement liées dans les effets observés, modulant la migration des charges des barrières vers le puits et exerçant ainsi une influence marquée sur la durée de vie et l'énergie d'émission des excitons.Enfin, une étude énergétique des électrons en coïncidence avec les photons a révélé l'efficacité d'émission pour chaque absorption énergétique, mettant en lumière des processus de désexcitation spécifiques conduisant à la génération d'excitons et à l'émission de photons.Ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles perspectives dans le domaine des matériaux de faible dimension pour le développement de dispositifs optoélectroniques, notamment des LEDsA profound understanding of interactions within luminescent materials under excitation is imperative for advancing optoelectronic devices. Materials with small dimensions exhibit unique optoelectronic properties resulting from quantum effects and spatial confinement.Our approach to analyzing the optoelectronic properties of nanomaterials is marked by a versatile methodology, employing various techniques integrated into the scanning transmission electron microscope (STEM). Utilizing an accelerated electron source at 60 keV, our study successfully overcame diffraction limitations. The STEM microscope, with nanometric resolution capabilities in measuring energy absorption through transmitted electron energy loss spectroscopy (EELS), formed the central aspect of our exploration. Enhanced by an integrated spectroscopic system into the microscope, we performed an in-depth analysis of the luminescence spectrum (cathodoluminescence) of nanostructures.The integration of these techniques facilitates the exploration of optoelectronic effects induced by excitons in low-dimensional materials, particularly in monolayer TMD-based heterostructures (WS2 et MoSe2) that were carefully prepared in a cleanroom. Luminescence mappings revealed correlations between the emission intensity of exciton XA and the trion, depending on the spatial displacements of the probe across the sample surface. These observations enabled deductions about the dependence of trion or exciton generation on the deformations of the layers within the heterostructure.Excitation by an electron source induces multiple electronic transitions, presenting a challenge compared to optical excitation. To tackle this challenge, the STEM team at LPS developed an experimental technique, the cathodoluminescence excitation spectroscopy (CLE), to identify the electron responsible for the emission of each photon. This identification, coupled with the magnetic spectrometer providing information on the energy absorbed by the sample, facilitates identifying the type of excitation leading to photon emission. The identification of the electron responsible for photon emission was achieved through temporal coincidence, utilizing a photomultiplier and a temporally resolved electron detector, Timepix3.A thorough investigation of the Timepix3 detector during this thesis unveiled the underlying mechanisms, spanning from the initial impact of the electron on the detector surface to its subsequent detection within the readout layer. This study, incorporating various experimental approaches, significantly contributed to the precise characterization of the detector, ultimately optimizing its temporal resolution.The temporal coincidence technique was applied to other low-dimensional materials, such as AlN nanowires with GaN/AlN quantum wells. This approach provided insights into the lifetime of excitations, uncovering a close dependence on the screening of the electric field within these nanowires. Simulations and experimental results demonstrated notable variations based on the current and spatial excitation position within the nanowire. While these dependencies are distinct, they are closely interlinked, influencing the migration of charges from barriers to wells and thus exerting a significant impact on the lifetime and emission energy of excitons.Finally, an energy-dependent study of electrons coinciding with photons unveiled the emission efficiency for each energy absorption, highlighting specific de-excitation processes leading to exciton generation, resulting in photon emission.These results not only enhance our comprehension of low-dimensional materials but also forge new pathways for the development of optoelectronic devices, particularly LEDs
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Lelias, Marc-Antoine. « Influence d'agents chélatants et du mode de sulfuration sur la structure et l'activité de catalyseurs d'hydrotraitement ». Caen, 2008. http://www.theses.fr/2008CAEN2050.
Texte intégralRésumé :
Ce travail a pour objectif de déterminer l’influence d’agents chelatants et de la procédure de sulfuration sur la structure et l’activité de catalyseurs d’hydrotraitement. L’addition d’agents chelatants comme le Nitrilo Triacetic Acide (NTA) et l’Ethylene Diamine Tetraacetique Acide (EDTA) conduit à une forte augmentation de l’activité catalytique en hydrodésulfuration du thiophe��ne et en hydrogénation de la 2,6-dimethylaniline, qui peut être reliée à une concentration d’atomes de Co en promotion des feuillets de MoS2 plus élevée. L’étude par spectroscopie IR de la genèse de la phase sulfure révèle que le NTA change la vitesse de dépôt des atomes de Co sur les feuillets de MoS2, et l’accessibilité du support. Ceci montre que les agents chelatants augmentent la fraction de Co actif dans le catalyseurs CoMo. Les parallèles entre données spectroscopiques et catalytiques suggèrent aussi des changements dans la structure des sites. La sulfuration sous haute pression augmente le degré de promotion des catalyseurs de type CoMo(P)/Al2O3. La caractérisation par adsorption de CO en utilisant la cellule IR haute pression CellEx a permis d’observer de nouvelles bandes n(CO) à 2094 cm-1 et à 2084 cm-1 qui peuvent être attribuées, respectivement, au CO en interaction avec des sites CoMoS type II, et des sites de type CoMoPS. Enfin, l’étude de catalyseurs de type « industriels » par différentes techniques comme le HREM, le Mössbauer, la spectroscopie IR et des tests catalytiques conduit à une connaissance plus complète de ces systèmes complexes, et à la mise en évidence des forces et limites des différentes techniques de caracterisationThe aim of this study was to determine the influence of chelating agents and sulfidation procedure on the structure and activity of hydrotreating catalysts. Addition of chelating agent like Nitrilo Triacetic Acid (NTA) and Ethylene Diamine Tetra-acetic Acid (EDTA) leads to a large increase of thiophene hydrodesulfidation and 2,6-dimethyl aniline hydrogenation activities, that can be related to a higher amount of CoMoS sites. The study of the genesis of the sulfide phase by IR spectroscopy reveals that NTA changes the rate of Co promotion of the sulfide slab and the accessibility of the support. This shows that chelating agents improve the amount of active cobalt in the CoMo catalysts. Parallel between spectroscopic and catalytic data also suggests some changes in the structure of sulfide slabs. The sulfidation under high pressure improves the promotion degree of CoMo(P)/Al2O3 catalysts. The characterization of adsorbed n(CO) in the high-pressure IR CellEx cell reveal the appearance of new CO bands at 2094 and 2084 cm-1 that could respectively characterized “type II” CoMoS sites and “CoMoPS” sites. Finally, study of « industrial » catalysts by characterization techniques as HREM, Mossbauer, IR spectroscopy and catalytic tests leads to a more accurate knowledge of complex systems, and to the definition of the strengths and weaknesses of theses analytical tools
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RANGAN, Sylvie. « Réactivité des nitriles sur la surface Si(001)-2x1, étudiée par spectroscopies de photoémission, d'absorption X et microscopie tunnel ». Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010268.
Texte intégralRésumé :
Les spectroscopies de photoémission, d'absorption X –assistées par des calculs DFT d'états de coeur excités – et la microscopie tunnel, ont permis de déterminer avec précision les géométries d'adsorption, sur la surface Si(001)-2×1, de quatre molécules possédant un groupe cyano, monofonctionnelle - comme l'acétonitrile - ou polyfonctionnelles - comme le benzonitrile, l'acrylonitrile et le cyanure de vinyle. La chimie organique fournit le cadre général des réactions possibles à la surface. Ce sont des considérations d'ordre cinétique qui sélectionnent les modes d'adsorption des molécules organiques. Un réglage fin des conditions expérimentales permettrait donc d'obtenir les modes d'adsorption désirés en vue d'application dans le domaine de l'électronique moléculaire.
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Serra, Raphaël. « Moments magnétiques et structure électronique au voisinage des interfaces : étude par spectroscopie de pertes d'énergie d'électrons et calculs ab-initio ». Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/607/.
Texte intégralRésumé :
Le moment magnétique des atomes de fer est considérablement modifié au voisinage des interfaces. La spectroscopie de pertes d'énergie d'électrons (EELS) permet d'étudier la structure électronique avec une résolution spatiale de l'ordre du nanomètre. En particulier, les seuils L2,3 des métaux de transition peuvent apporter des informations sur les variations locales du moment magnétique. Il existe en effet un lien entre le rapport d'intensité I(L3)/I(L2) mesuré au seuil du fer et le moment magnétique porté par cet atome. Cependant le lien qui uni ces deux quantités n'est pas direct, mais des études menées sur des composés et alliages contenant du fer ont montré de manière empirique que le rapport d'intensité I(L3)/I(L2) varie de façon monotone avec le moment magnétique porté par les atomes de fer. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux variations du rapport d'intensité I(L3)/I(L2) induites par les interfaces dans trois systèmes épitaxiés différents contenant des couches minces de fer. Ces systèmes diffèrent l'un de l'autre par la structure atomique et/ou chimique des interfaces bordant la couche de fer. De plus, pour chacun de ces systèmes nous avons étudié l'influence de l'épaisseur de la couche de fer sur la structure électronique et magnétique. Les variations de rapport d'intensité des seuils L2,3 induites par les interfaces sont corrélés aux variations du moment magnétique des atomes de Fe qui sont calculées quelles que soient les systèmes de manière ab-initioThe magnetic moment of iron atoms is considerably modified close to the interfaces. The electron energy lost spectroscopy (EELS) allows the study of the electronic structure with a spacial resolution at the nanometer scale. Particularly the threshold L2,3 of transition metal can bring information concerning local variations of the magnetic moment. In fact, there is a relationship between the intensity ratio I(L3)/I(L2) measured at the threshold of iron and the magnetic moment of this atom. However the relation that bring together these two quantities is not obvious but the studies carried on compounds and alloys containing iron showed empiric evidences that the intensity ratio I(L3)/I(L2) varies in a monotone way with the magnetic moment of iron atom. In this work, we were interested in the variation of the intensity ratio I(L3)/I(L2) induced by the interfaces in three different epitaxial systems containing tin iron layers. Those systems are different, one from each other, by the atomic and/or chemical structure at the interface in close proximity to the iron layer. In addition, for each of these systems we studied the influence of the thickness of the iron layer on the electronic and magnetic structure using ab-initio methods. The variations of the intensity ratio of the threshold L2,3 induced by the interfaces are correlated to the magnetic moment variations of the iron atoms which are calculated for each systems by ab-initio methods
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Gavillet, Julie. « Etude par microscopie électronique en transmission de la nucléation et de la croissance des nanotubes de carbone monofeuillets ». Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066427.
Texte intégral
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Becquart-Gallissian, Alice. « Etude par microscopie électronique et diffraction de rayons X des mécanismes de formation de l'oxyde dans les alliages argent-magnésium ». Aix-Marseille 3, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX30020.
Texte intégralRésumé :
L'oxydation interne est un moyen idéal pour suivre une réaction de précipitation à partir des premiers stades Jusqu'à a phase oxyde. Nous avons ainsi étudié les mécanismes de formation et la morphologie de l' oxyde, précipités de MgO ou bandes d'oxydes parallèles à la surface lors de cette reaction dans les alliages Ag-Mg. Les techniques principales d'investigations ont été la microscopie electronique en Transmission Conventionnelle (METC) et Haute Résolution (METHR), Spectrométrie de pertes d'énergie des électrons (EELS), la Diffraction de rayons X la Microscope électronique à balayage (MEB) et la Spectrométrie de rayons X en dispersion d énergie (EDS). Nous avons mis en évidence, pour la première fois, l'existence de deux types de précipitation : inter et intragranulaire dans ce système. De plus, nous avons montré que le meilleur moyen d obtenir des interfaces métal/oxyde bien définies, passe par la formation de précipités cohérents et leur croissance. On obtient ainsi des précipités de forme octaédrique présentant des plans d' accolement (111) avec la matrice. L'analyse chimique par EELS montre l' existence des liaisons de type Ag-O-Mg à l'interface. .Internal oxidation is ideal for following a precipitation reaction from its initial stages up to oxide formation. In this work, the mechanism of oxide formation and its different morphologies, MgO precipitates or inner bands parallel to the surface, have been studied in silver-magnesium binary alloys. The principle techniques of investigation used were conventional and high resolution transmission electron microscopy (CTEM HRTEM), electron energy loss spectroscopy (EELS), X ray diffraction, scanning électron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). It has been shown for the first time in these alloys that there exists two types of precipitation : inter and intragranular. Moreover, it was pointed out that the formation of coherent precipitate and their growth is the best way to obtain well-defined metal-oxide interface. .
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Abdellani, Fatima. « Reconstruction de profils de surfaces rugueuses à partir de l'analyse de leur micrographie électronique et leur caractérisation à l'aide de nouveaux paramètres statistiques ». Aix-Marseille 3, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX30068.
Texte intégralRésumé :
Une technique basee sur l'analyse microdensitometrique des micrographies de repliques ombrees permet de reconstruire le profil de diverses surfaces rugueuses. Un examen critique des profils reconstruits par cette methode met en evidence un certain nombre de defauts. Pour pallier cela, nous avons mis au point deux nouvelles methodologies de reconstruction du profil de surface. Un examen visuel des profils reconstruits et une etude de la normalite des hauteurs de ces profils a permis de verifier que ces dernieres methodes sont beaucoup plus performantes que l'ancienne. Cette etude est suivie de la determination des fonctions d'autocovariance (fac) et des spectres de rugosite des surfaces. On en deduit les parametres statistiques caracteristiques de ces surfaces. Nous avons montre la difficulte qu'il y a d'extraire toute l'information statistique des fac, ce qui nous a conduit a caracteriser la rugosite dans le plan de la surface par de nouveaux parametres comme les zero-crossings ou les extremums. Enfin la connaissance du rapport entre la densite des extremums et celle des zero-crossings pourrait conduire a une nouvelle classification des surfaces rugueuses suivant la valeur de ce rapport
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Magné, Damien. « Synthèse et structure électronique de phases MAX et MXènes ». Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2284/document.
Texte intégralRésumé :
Les objectifs de ce travail sont d'une part d'étudier la structure électronique de carbures de titane bidimensionnels appartenant à la famille des MXènes, et d'autre part de synthétiser des films minces pour caractériser certaines de leurs propriétés. L'étude de la structure électronique a été réalisée sur le système Ti3C2T2 avec une attention particulière portée aux groupements de surface T (T=OH, F ou O) en comparant les résultats obtenus par spectroscopie de perte d'énergie des électrons à ceux des calculs ab initio. Cette étude, portée à la fois sur les excitations du gaz d'électrons de valence et des électrons de coeur, a permis de mettre en évidence la localisation des groupements de surface, ainsi que leur influence sur la structure électronique du MXene. La comparaison des simulations et des spectres expérimentaux a également permis de caractériser la nature chimique des groupements de surface. Enfin, la limite d'une telle étude est discutée en considérant les phénomènes d'irradiation responsables de la perte d'atomes d'hydrogène. La synthèse d'échantillons modèles nécessite la synthèse préalable d'un film mince de phase MAX précurseur pour le MXene : nous avons choisi la phase Ti2AlC, précurseur de Ti2C. La synthèse de Ti2AlC a été réalisée par recuit ex-situ de systèmes multicouches déposés à température ambiante. Les films ont été caractérisés par diffraction des rayons X et microscopie électronique en transmission. Au-delà de l'obtention d'un film mince de Ti2AlC texturé, cette étude a permis de montrer que la phase recherchée était obtenue via des mécanismes d'interdiffusions induisant la formation d'une solution solide métastable vers 400°C qui se transforme en phase MAX vers 600°C. Enfin, l'application de ce procédé à la phase V2AlC a permis de montrer l'importance de l'orientation de la phase initiale pour l'obtention d'un film mince texturéThe aim of this work is at first to study the electronic structure of bidimensional titanium carbide systems, belonging to the MXene family and also to synthesize thin films of such new materials to characterize their properties. The study of the electronic structure has been performed for the Ti3C2T2 MXene with a special attention to the T surface groups by using a combination of electron energy loss spectroscopy and ab initio calculations. This study, focused on both valence and core electrons excitations, enabled the identification of the surface group localization, their influence on the MXene electronic structure as well as their chemical nature. The limits of our TEM-based study is also discussed in view of irradiation phenomena which induce the loss of hydrogen atoms. The synthesis of a MXene thin film requires, beforehand, that of a MAX phase thin film: we opted for Ti2AlC, the precursor for the Ti2C MXene. The MAX phase thin film synthesis was carried out by ex-situ annealing of a multilayer layers. X-ray diffraction experiments and cross-sectional transmission electron microscopy observations show that a highly textured Ti2AlC thin film is obtained above 600°C after the formation, at 400°C, of a metastable solid solution. Finally, by using the same process for V2AlC, we demonstrate that the initial phase orientation plays a key role for the texture of the thin film so obtained
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Pouch, Sylvain. « Nano caractérisation de matériaux pour le photovoltaïque par microscopie en champ proche et spectroscopie électronique : mesures de travail de sortie et de temps de vie de porteurs ». Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10197/document.
Texte intégralRésumé :
Les technologies photovoltaïques représentent un grand espoir dans le domaine de l’énergie. Nous en sommes actuellement à la troisième génération de cellules solaires, composées de dispositifs nano structurés. A ces échelles, les performances mesurées par des techniques usuelles sont globales. Pour accéder aux grandeurs physiques locales, des outils de caractérisation avancés sont nécessaires. L’objectif de cette thèse est la mesure de travail de sortie et de temps de vie de porteurs par microscopie à force atomique et spectroscopie électronique. Après un rappel historique sur les technologies permettant de récolter l’énergie lumineuse, puis une explication détaillée du principe de fonctionnement des techniques de caractérisation employées, nous présenterons trois études :1) Une mesure de travail de sortie sur hétérostructures de silicium-germanium par XPEEM et KFM, pour démontrer la complémentarité des deux techniques. Nous verrons qu’elles sont capables d’imager des variations de travaux de sorties de l’ordre de 10 meV, et qu’elles ont permis de révéler un effet d’inversion de contraste dû à un état de surface. 2) Une mesure de travail de sortie par KFM sur matériaux III-V. Nous verrons que la résolution spatiale maximale est dépendante d’un effet de recouvrement de courbure de bandes, mis en évidence grâce à une simulation auto-cohérente du potentiel de surface. 3) Une technique permettant de reconstruire une cartographie de temps de vie de porteurs, grâce à l’acquisition de plusieurs images KFM sous illumination modulée en fonction de la fréquence. Cette technique a été appliquée avec succès sur une cellule solaire organique de type PBTFB-PCBMPhotovoltaic technologies represent a great hope for actual energetic issues. We are now working with the third generation of solar cells, composed of nano structured devices. At these levels, the performances measured by conventional techniques are averaged. In order to access local physical quantities, advanced characterization technics have to be developed. The goal of this thesis is the local measurement of work function and carrier lifetime by atomic force microscopy and electron spectroscopy. After a historical overview on photovoltaic technologies and a detailed explanation of the operating principle of the characterization techniques, we present three studies:1) A work function measurement on silicon-germanium heterostructures by XPEEM and KFM, to demonstrate the complementarity of these techniques. We saw that both are able of imaging small (10 meV) work function variations, and have revealed a contrast inversion effect due to a surface state.2) A work function measurement by KFM on III-V materials. We saw that the maximum spatial resolution is dependent on a bend bending covering effect, highlighted with a self-consistent simulation of the surface potential.3) A technique giving access to carrier lifetime mappings, through the acquisition of several KFM images as a function of frequency modulated illumination. This technique has been successfully applied to an PBTFB-PCBM organic solar cell
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Maillet, Tony. « Oxydation d'hydrocarbures sur Pd et PdRh déposés sur Al2O3 et ZrO2 - caractérisation par échange 18 O2/16 O2 et par spectroscopie infrarouge de CO et de NO ». Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2261.
Texte intégralRésumé :
Le comportement de catalyseurs palladium et palladium-rhodium deposes sur alumine et sur zircone a ete etudie. La correlation entre l'etat redox du palladium et son activite en oxydation des hydrocarbures et du co a ete etablie. La composition superficielle des catalyseurs bimetalliques a ete determinee par equilibrage isotopique #1#8o#2/#1#6o#2 et spectroscopie infrarouge a transformee de fourier de co et de no. Les resultats ont ete compares aux cliches de microscopie electronique ainsi qu'aux comportements observes en oxydation du propane en sous-stchiometrie d'oxygene. Pdo est la forme la plus active en oxydation des alcanes. Sa stabilite depend fortement de la nature du reducteur utilise. Le propane presente un cas unique : pdo se reduit en une phase moins active, pd#0, pendant la reaction. La temperature a laquelle se produit ce phenomene augmente avec la teneur en oxygene du milieu et la taille des particules de pdo. L'oxyde de palladium est plus stable sur alumine que sur zircone. Aucun enrichissement superficiel n'a ete observe sur les catalyseurs pdrh/al#2o#3 neufs. En revanche, sur le pdrh/zro#2 neuf, le palladium est majoritaire en surface. Lors des traitements a haute temperature, la surface des catalyseurs bimetalliques est enrichie par le metal qui a le moins fritte : en palladium pour un traitement oxydant et en rhodium pour un traitement reducteur. La diffusion des ions rh#3#+ apres un traitement oxydant a 900c n'est observee que dans l'alumine. Elle est limitee par la presence de palladium. Sur alumine, on ne peut pas conclure a la presence d'alliages pdrh quelque soit le type de traitement. Sur zircone, il existe une interaction forte entre les deux metaux, pouvant provenir de la formation de particules alliees. Cette interaction conduit dans certains cas a un gain notable d'activite.
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Dalle, Caroline. « Contribution à l'étude des mécanismes liés à la photosensibilité de type I et de type IIA des verres de silice par spectroscopie infrarouge et microscopie électronique en transmission ». Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10183.
Texte intégralRésumé :
La photosensibilite des verres de silice est definie par la variation permanente de l'indice de refraction que le materiau acquiert lorsqu'il est insole par un rayonnement uv dont la longueur d'onde est convenablement choisie. Il est ainsi possible d'inscrire dans le cur des fibres optiques des reseaux de bragg : variation spatiale (sinusoidale le long de l'axe de la fibre) de l'indice de refraction. La valeur de la modulation d'indice obtenue depend entre autre de la longueur d'onde du rayonnement utilise, de son energie, de la composition du materiau et des traitements subis avant, pendant et apres insolation. On distingue deux types de photosensibilite qui se differentient par le signe de la variation d'indice photoinduite (type i : n>0 - type i : n < 0). Nous avons d'abord realise des analyses chimiques de la repartition des dopants dans des fibres optiques et des preformes (intermediaires de fabrication). Les mesures dans les fibres sont particulierement delicates a cause de leur faibles dimensions (diametre de cur 6 m). Nous avons verifie qu'il existe un rapport d'homothetie entre fibres et preformes d'un point de vue de la composition chimiqueLa photosensibilite des verres est exacerbee par le chargement en hydrogene gazeux avant l'insolation. Afin de mieux comprendre les origines microscopiques de ce phenomene, nous avons etudie par spectroscopie infrarouge les especes formees lors de l'insolation a 244 nm de verres de silice hydrogenes. Parmi les trois especes detectees (hydroxyles, hydrures et eau moleculaire), seule l'espece hydroxyle a des proprietes analogues d'un point de vue cinetique de croissance et stabilite thermique a celles de la variation d'indice de refraction. Enfin nous avons observe a l'aide de la microscope electronique en transmission un reseau de type iia dans une fibre germanosilicate. L'analyse des donnees (analyse chimique et contraste des cliches) semble reveler une dilatation du verre dans les parties insolees
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Rousseau, Marthe. « Structure, croissance et biologie de la nacre ». Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2004. http://www.theses.fr/2004MNHN0008.
Texte intégralRésumé :
La nacre pavimentaire constitue la couche interne de la coquille d'un certain nombre de mollusques bivalves tel que notre modèle Pinctada margaritifera, huître perlière de Polynésie Française étudiée dans ce travail. L'objectif de ce travail est d'étudier l'organisation en brique et mortier des plaquettes polygonales composant la nacre et de comprendre le mécanisme de croissance en relation avec les paramètres biochimiques impliqués dans la biominéralisation. L'étude structurale de la nacre a été conduite à différentes échelles. A l'échelle nanométrique, la microscopie à force atomique (AFM) révèle la structure intime du bio-cristal : un réseau organique continu fragmente la tablette en petits cristallites d'aragonite d'une taille moyenne de 45nm. La microscopie électronique en transmission montre que cette matrice intraplaquettaire est cristallisée et qu'elle se comporte comme un "mono-cristal" à l'échelle de la tablette, de la même façon que la partie minérale aragonitique. La diffraction des rayons-X montre, par la technique des figures de pôles, que les axes cristallographiques des tablettes sont alignés de manière à ce que leur axe b soit dans la direction radiale de la coquille. Le processus de croissance est étudié de façon à élucider le modèle du "pont-minéral", proposé récemment pour la nacre d'Haliotis ou de Mytilus. Nos observations vont à l'encontre de ce modèle : la matrice organique constitue une phase continue à l'intérieur de la tablette alors que la phase minérale est discontinue. D'une rangée a l'autre, des ponts entièrement organiques existent. Dans notre modèle Pinctada, la matrice organique intra-plaquettaire se comporte comme un "template" lors de la formation des cristaux utilisant un mécanisme d'hétéro-épitaxie. Dans le cas de cette nacre de type pavimentaire, la biominéralisation se produit suivant 5 étapes principales : (i) sécrétion du fluide extra-palléal, (ii) mise en forme de ce fluide sous forme de compartiment, (iii) nucléation, (iv) croissance des tablettes au sein du film et finalement (v) minéralisation complète du compartiment. La croissance et le développement des plaquettes sont modélisés comme un pavage de Voronoi. Cette croissance se produit selon des processus d'auto-organisation au sein du film (théorie du compartiment ouvert). Les évidences expérimentales rapportées permettent d'établir un modèle du front de croissance. Il est caractérisé par une structure en marches d'escalier. Le front de minéralisation concerne toute la surface de la coquille, simultanément. Ce modèle permet d'expliquer par exemple, comment se produit le signal de nucléation ou expliquer comment se produit à la fois l'extension de la coquille dans la zone ventrale et son épaississement dans la zone dorsale. Le problème important du transport du calcium et des carbonates a été étudié sur des huîtres perlières pendant une phase active de cette croissance. L'anhydrase carbonique et les différents niveaux d'hormones calciotropes circulants (hémolymphe) et des tissus ont ainsi pu être mesurés. Les concentrations de calcium circulant ont pu être mesurées à l'intérieur de 3 principaux compartiments: les branchies, l'hémolymphe et le manteau. De plus, nous avons montré les relations entre la structure en couches fines de la nacre et les propriétés optiques qui en découlent. Lorsque les couches sont parallèles à la surface et d'épaisseur comparable à la longueur d'onde dans le visible (350 à 500nm) des phénomènes d'interférence donnent des couleurs qui varient avec l'inclinaison de l'incidence. Ces phénomènes d'irisation sont à l'origine de ce qui est connu sous le nom d'orient de la nacreSheet nacre is the internal lustrous 'mother of pearl' layer of many molluscan shells e. G. Pinctada margaritifera, the black-lip oyster of French Polynesia, our model. The aim of this work is to study the 'brick and mortar' organization of the flat polygonal tablets of nacre and to understand its growth mechanism in relation with the biochemical parameters involved in the biomineralization. The structural study of nacre was conducted at different scales. At nanoscale, atomic force microscopy (AFM) reveals the intimate structure of the bio-crystal : a continuous organic framework composes the tablet and contains innumerable small aragonite crystallites with a mean size of 45nm. Transmission electron microscopy (TEM) shows that this intracrystalline organic matrix is crystallized and behaves as a single crystal at the scale of the tablet, exactly as the mineral phase aragonite. X-ray diffraction shows, thanks to the pole figure technique, that the crystallographic orientation of the tablets are all aligned parallel to each other with their c axis perpendicular to the polygonal base and their b axis radial (i. E. The direction of extension of each layer). The growth mechanism was studied with a particular attention to elucidate the "mineral-bridge" model, recently proposed for nacre of Haliotis or Mytilus. Our observations invalidate this model : the organic matrix is the continuous phase within the tablet whereas the mineral phase is discontinuous. In Pinctada from one row to the next, bridges exist but they are completely organic. Our conclusions point out that the intracrystalline organic matrix behaves as a template for crystal formation by a heteroepitaxial mechanism. In sheet nacre, biomineralization takes place in 5 main steps : (i) the discharge of the extra-pallial fluid, (ii) the shaping of this fluid as a film (compartment), (iii) nucleation, (iv) growth of the tablets, and finally (v) the complete mineralization of the compartment. Growth and development of the platelets can be modeled as a Voronoi diagram. This growth is deduced to occur following a self-ordering process within the film (theory of the open compartment). Our experimental evidences provide a dynamic morphogenetic model of the growth front. It is characterized by its 'stairs-like' structure. The mineralization front involves the whole surface of the shell, simultaneously. This model helps to understand for example, how the signal for nucleation occurs or how the extension in the front of the shell and the thickening at the back occur together. The important issue of calcium and carbonate transport during crystal formation was studied in pearl oysters during the phase of active growth. The carbonic anhydrase activity and the various levels of calciotropic hormones in hemolymph and tissues could be measured. The circulating concentration of calcium could be characterized in the three main organs : gill, hemolymph and mantle. Furthermore are emphasized the relationships between the laminar structure of nacre with its optical properties. When the layers are parallel to the surface and their thickness is comparable to the wavelength of visible light, interference phenomena occur producing colors which vary with the in French the 'orient' of the mother of pearl. Incidence. This iridescence phenomenon is at the origin of what is called
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Fiawoo, Marie-Faith. « Etude par microscopie électronique en transmission de la germination et de la croissance des nanotubes de carbone synthétisés à moyenne température ». Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00439903.
Texte intégralRésumé :
La production de nanotubes de carbone monoparois peut s'effectuer soit par des procédés à haute température (> 3000°C) ou à moyenne température (< 1200°C) à partir de nanoparticules. Dans ce travail de thèse nous avons essayé d'apporter quelques éléments de réponses au mécanisme de croissance de nanotubes synthétisés par dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Nous avons cherché à comprendre, à l'aide de la microscopie électronique en transmission (MET) et ses outils d'analyses, les liens de causes à effets relevant de certains paramètres de synthèse sur la variation du rendement de production de nanotube à faible nombre de parois (< 4 parois). Pour cela, nous avons étudié les nanotubes formés au cours de leur synthèse, ce qui nous a permis de déceler leurs différents stades de formation et de destruction. Nous avons pu déduire le rôle majeur de deux paramètres de synthèse, l'hydrogène et le titane, sur la croissance de nanotube. Par ailleurs, ce travail a mis en évidence pour la première fois, sur des nanoparticules inférieures à 5 nm, deux types de morphologie de germes et de tubes.
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Fiawoo, Marie-Faith. « Etude par microscopie électronique en transmission de la germination et la croissance des nanotubes de carbone synthétisés par dépôt chimique en phase vapeur ». Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112131.
Texte intégralRésumé :
La production de nanotubes de carbone monoparois peut s’effectuer soit par des procédés à haute température (> 3000°C) ou à moyenne température (<1200°C) à partir de nanoparticules. Dan ce travail de thèse nous avons essayé d’apporter quelques éléments de réponses au mécanisme de croissance de nanotubes synthétisés par dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Nous avons cherché à comprendre, à l’aide de la microscopie électronique en transmission (MET) et ses outils d’analyses, les liens de causes à effets relevant de certains paramètres de synthèse sur la variation du rendement de production de nanotube à faible nombre de parois (<4 parois). Pour cela, nous avons étudié les nanotubes formés au cours de leur synthèse, ce qui nous a permis de déceler leurs différents stades de formation et de destruction. Nous avons pu déduire le rôle majeur de deux paramètres de synthèse, l’hydrogène et le titane, sur la croissance de nanotube. Par ailleurs, ce travail a mis en évidence pour la première fois sur des nanparticules inférieures à 5 nm, deux types de morphologie de germes et de tubesSingle-wall carbon nanotubes can grow from nanoparticles either by high temperature processes (> 3000°), or low temperature processes (< 1200°C). In this thesis we tried to answer a few questions about the growth mechanism of carbon nanotubes synthetized by chemical vapour deposition. We tented to understand the link between some parameters’synthesis and the change in the yield of few walls carbon nanotubes using a transmission electron microscope and its analysing tools. We have been studying the different stages of growth and identified indirectly the growth but also the destruction phenomena. Trough this study we deduce as well the role of hydrogen, already known by nanotubes’ growth community, but also the role of an underlay of titanium. Besides, for the first time, this work shows that tangential and parallel nucleation and growth on nanoparticles smaller than 5 nm are often possible
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Thomas, Cédric. « Etude aux échelles atomique et nanométrique de la structure électronique du graphite exposé à l'hydrogène (atomes, ions, plasma) modèle des premières étapes de l'érosion chimique dans les tokamaks ». Aix-Marseille 1, 2008. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2008AIX11029.pdf.
Texte intégralRésumé :
Dans ce mémoire, nous présentons une étude des propriétés physiques (structures vibrationnelles et électroniques, morphologie de surface) de surfaces de graphite soumises à des flux d’hydrogène (ou deutérium) sous forme atomique, ionique ou plasma. Nous avons utilisé les techniques d’analyse de surfaces suivantes : la microscopie par effet tunnel (STM), la spectroscopie de pertes d’énergie d’électrons à haute résolution (HREELS) ainsi que la diffraction d’électrons lents (LEED). Lorsque nous soumettons une surface de graphite à un flux d’hydrogène atomique, les données STM et HREELS montrent la perturbation de la densité locale d’états (LDOS) liée à une perturbation de la surface. Avec l’aide de calculs réalisés au sein du laboratoire dans le cadre de la DFT, un modèle d’adsorption de l’hydrogè ne atomique sur une surface de graphite a été développé. Lorsque la surface est préalablement bombardée, l’interaction entre hydrogène et graphite semble plus forte. Les expériences plasma révèlent des similitudes quant aux mécanismes d’interaction par rapport aux expériences de faisceau et mettent en évidence une synergie ions-neutresIn this report, we present a study of the physical properties (vibrational and electronic structures, surface morphology) of graphite surfaces subjected to hydrogen (or deuterium) flux considering atoms, ions or plasmas. We have used the following surface analysis techniques : scanning tunnelling microscopy (STM), high-resolution electron energy loss spectroscopy (HREELS) and low-energy electron diffraction (LEED). When graphite surfaces are exposed to atomic hydrogen, STM and HREELS data show a perturbation of the local density of states (LDOS) directly related to a surface perturbation. Thanks to DFT calculations performed in the laboratory, a model of hydrogen adsorption on a graphite surface has been developped. When graphite surfaces are previously bombarded, hydrogen-graphite ineraction seems stronger. Plasma experiments reveal a similitude concerning interaction mechanisms in comparison with atomic and ion bombardment experiments. A synergetic effect is also pointed out
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Fares, Lahouari. « Etude par microscopie électronique en transmission et diffraction des rayons X des phénomènes de décollement aux interfaces barrière de diffusion TiN/Ti- diélectrique ». Aix-Marseille 3, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX30021.
Texte intégralRésumé :
Ce travail porte sur la recherche de l'origine de decollements qui se produisent en fin de fabrication de certains circuits integres elabores par atmel-es2. Ces decollements, survenant a l'interface ti/dielectrique lors d'une montee en temperature (sio 2 ou bpsg = verre borophosphosilicate), sont plus nombreux lorsque le dielectrique est du bpsg. Afin de comprendre cette difference de comportement, nous avons realise une etude comparative en fonction du dielectrique, avant et apres recuit, par diffraction des rayons x (microstructure des couches cristallines) et microscopie electronique en transmission couplee a la spectroscopie d'electrons en pertes d'energie et a la spectroscopie de rayons x en dispersion d'energie (caracterisation des interfaces, des nanophases formees lors du recuit). La difference fondamentale observee est la reactivite a l'interface ti/dielectrique : dans le cas du bpsg, la formation de ti 5si 3 est precedee de celle d'une couche amorphe enrichie en p. Le ti 5si 3 se forme cette fois-ci par reaction entre le ti et cette couche amorphe. La cinetique de croissance du ti 5si 3 au detriment de la couche amorphe est ainsi fortement ralentie par rapport a la reaction ti/sio 2. Or, la formation d'un siliciure de titane, a l'interface ti/dielectrique, est un moyen connu d'ameliorer l'adhesion. Ainsi, l'existence de cette couche amorphe en fin de fabrication des composants constitue une faiblesse pouvant conduire a une delamination. En conclusion, la microscopie electronique couplee a l'analyse chimique a l'echelle atomique nous a permis, pour la premiere fois a notre connaissance, d'identifier, d'un point de vue chimique et structural, la couche responsable des decollements aux interfaces ti/bpsg.
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Meerson, Olivier. « Etude de l'oxydation du CO par des agrégats d'or supportés sur MgO(100) et TiO2(110) sous ultra-vide en utilisant la technique du jet moléculaire pulsé ». Aix-Marseille 2, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX22150.
Texte intégral
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Tattevin, Hélène. « Déformation et transformation de phase induites par ondes de choc dans les silicates. Caractérisation par la microscopie électronique en transmission ». Phd thesis, Université Rennes 1, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00675863.
Texte intégralRésumé :
Les matériaux soumis à des ondes de choc subissent des déformations et des transformations de phase. L'étude de leurs mécanismes fait l'objet de ce travail. Les échantillons étudiés proviennent du cratère d'impact météoritique de Ries, Allemagne, et sont constitués de quartz et de feldspath. L'étude a porté sur des minéraux choqués présentant des éléments planaires à l'échelle du microscope optique. Ces structures sont associées à des pressions de choc de 10 à 40 GPa. La microscopie optique, la microscopectrométrie Raman, et surtout la microscopie électronique par transmission, ont été utilisées pour cette étude. Les spectres Raman sont intermédiaires entre ceux d'une phase cristalline et ceux d'une phase vitreuse de même composition. Ceci est confirmé par les microstructures observées en microscopie électronique. En effet, les échantillons sont constitués d'une alternance pseudopériodique à l'échelle du micromètre, de lamelles vitreuses et cristallines. Dans le quartz, les plans des lamelles sont des plans denses de la structure. La détermination du mécanisme de déformation dans les minéraux naturellement choqués n'est pas évidente car la contrainte subie parle cristal est inconnue et elle n'est probablement pas assimilable à une compression simple. Les microstructures observées permettent cependant d'affirmer que la déformation des matériaux s'est effectuée par cisaillement intense le long du plan des lamelles vitreuses qui, à l'état fondu, constituent des zones de faible viscosité. La contrainte appliquée, même si elle est complexe, est localement homogène, et donne cependant lieu à une déformation hétérogène, par développement d'instabilités mécaniques. Ces instabilités sont localisées dans des plans cristallographiques denses d'orientation proche des plans de contraintes de cisaillement maximum (à 45° de la contrainte de compression). Il est proposé que le déplacement de dislocations à grande vitesse implique une contrainte locale importante qui est relaxée par la vitrification locale du matériau suivant des lamelles à l'intérieur desquelles s'effectue la totalité de la déformation. Les observations effectuées par différents auteurs sur des matériaux choqués en laboratoire sont assez divergentes et le modèle présenté ne semble pas pouvoir être appliqué à l'ensemble d'entre elles. Un programme complet d'expériences de choc en laboratoire permettrait d'interpréter ces divergences et de préciser le domaine d'application du modèle.
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Servanton, Germain. « Analyse quantitative de la distribution de l’arsenic dans les composants silicium nanométriques par spectroscopie de perte d’énergie des électrons, et contribution à l’étude de son incorporation par différentes techniques résolues à l’échelle atomique ». Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENY048.
Texte intégralRésumé :
Aujourd’hui, le développement des nœuds technologiques 40-45 nm nécessite d’innover par l'introduction de nouvelles techniques de caractérisation capable d’imager quantitativement à l’échelle nanométrique la distribution des dopants dans les dispositifs de la microélectronique. De plus, la compréhension des mécanismes de non-activation de ces dopants est cruciale afin d’assurer la fabrication de composants présentant des performances électriques optimisées. Dans la première partie de la thèse, nous avons choisi, d’utiliser la microscopie STEM (Scanning Transmission Electron Microscopy) couplée aux spectroscopies EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) et EDX (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy). Le mode « spectre image » utilisé semble le mieux adapté pour cartographier quantitativement du dopant arsenic. Pour cela nous avons montré, à l’aide d’une étude théorique et d’une analyse expérimentale concernant les dégâts d’irradiation, qu’il était impératif de limiter l’énergie primaire des électrons à 120 keV afin d’augmenter la dose électronique sans endommager l’échantillon. Ensuite une étude comparative des techniques STEM EDX et STEM EELS visant à optimiser différents paramètres (fond continu, rapport signal sur bruit en fonction de la dose) nous a montré que la cartographie EDX en 2 dimensions est difficilement réalisable à cause de la saturation rapide du détecteur. La méthode STEM EELS permet, quant à elle, de cartographier l’arsenic dans les composants nanométriques, résultats jusqu’alors jamais publiés. Nous présentons de nombreuses applications correspondant à des demandes réelles de technologues de STMicroelectronics (transistors nMOS 40-45 nm, transistors BiCMOS). Les résultats montrent une sensibilité proche de 1. 10/° cm* (0. 02%) et une résolution spatiale voisine de 2 nm. De plus, des comparaisons de profils quantitatifs SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) et APT (Atom Probe Tomography) avec la technique STEM EELS montrent un bon accord. Dans la deuxième partie de la thèse, nous nous sommes intéressés, à l’origine de la non-activation électrique du dopant arsenic dans les couches épitaxiées fabriquées à STMicroelectronics pour leur application émetteur de BiCMOS npn. La littérature interprète le plus souvent la désactivation du dopant arsenic par la présence d’agrégats de type Asa V, (V, vacancy ou lacune). Dans notre étude, nous mettons en évidence, à l’aide d’expériences d’absorption de rayon X (EXAFS) sur ligne synchrotron à l’ESRF sur des couches As :Si et Ge :Si (référence) épitaxiées, la tendance de l’arsenic à se regrouper progressivement en agrégats lorsque la concentration d’arsenic augmente. Des expériences de sonde atomique tomographique réalisées en partenariat avec le Groupe de Physique des Matériaux (GPM) de l’université de Rouen sur ces mêmes couches confirment ce résultat. En effet dans le SiGe nous trouvons une répartition statistique des distances Ge-Ge montrant une incorporation aléatoire alors que dans As :Si il existe en plus une population à courte distance (0. 5 nm). En conclusion de cette analyse, il semble bien que, contrairement au germanium, l’arsenic ne s’incorpore pas aléatoirement mais plutôt avec des interactions As-As qui favorisent sa non activation électriqueNowadays, the developments of new technological nodes (CMOS 40-45 nm) require to improve physical characterization techniques in order to quantitatively map silicon dopant distribution, such as arsenic. Moreover, the dopant electrical deactivation process needs to be understood to optimize semiconductor component performances. We used Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) in Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) and Energy Dispersive X-ray (EDX) modes in order to quantitatively map at the nanometric scale the arsenic dopant distribution. We showed the necessity the lowered the primary beam energy down to 120 keV in order to significantly reduce the silicon radiation damages. The comparison between the two spectroscopic modes demonstrates that the EDX detector shows a fast saturation, while it is possible using EELS technique to map the As distribution in semiconductor components. Several applications from STMicroelectronics devices (CMOS, BiCMOS) are shown. Results demonstrate sensitivity down to 1. 10! cm° (0. 02%) with a spatial resolution close to 2 nm. In a second part of the thesis, we focused on the arsenic dopant deactivation process from epitaxially grown samples (As:Si and Ge:Si). It is known that As,;V, (V, vacancy) clusters tend to inactivate arsenic. Using Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS), we show the progressive arsenic clustering tendancy when the As concentrations increase. Atom Probe Tomography (APT) experiments performed at the Groupe de Physique des Matériaux (GPM) from the University of Rouen evidenced on the same layers a difference between the As-As and the Ge-Ge inter atomic distances. To conclude, on the contrary to the germanium, the arsenic atoms incorporates frequently in complex sites (not substitutional), which explains the low electrical activity from the studied layers
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Rémy, Corinne. « Le polymorphisme du silicate bicalcique Ca₂SiO₄ : implications géophysique et industrielle ». Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066446.
Texte intégralRésumé :
Le silicate bicalcique est, d'une part, l'un des principaux constituants du ciment Portland. D'autre part, sa phase thermodynamiquement stable dans les conditions ambiantes est une olivine, classe de minéraux très importante en géophysique. L'objectif de la thèse est de caractériser les transitions de phase en température ou en pression et d'établir une base de données structurales et thermodynamiques pour l'ensemble des polymorphes de ce composé. Les différentes phases ont tout d'abord été synthétisées et maintenues dans les conditions ambiantes selon des traitements appropriés. Chacune de ces phases a été caractérisée par son spectre de diffraction X et son spectre Raman et leur microstructure a été déterminée par microscopie électronique analytique en transmission. Les transitions de phase se produisant en température ont ensuite été reconsidérées par diffraction X et par spectroscopie Raman. Les expériences de diffraction X in-situ en température ont également permis de déterminer le coefficient de dilatation thermique de chacun des polymorphes du silicate bicalcique et les expériences de spectroscopie Raman, de quantifier l'anharmonicité pour deux de ces phases. Enfin, le comportement du silicate bicalcique sous l'effet de la pression a été étudié. Des expériences de diffraction X in-situ sous pression à froid (en cellule à enclumes de diamant) ont permis de mettre en évidence la transformation de l'olivine et de déterminer son module d'incompressibilité. Des échantillons extraits de cellule à enclumes de diamant (et éventuellement trempés depuis de hautes températures) ont également été analysés par diffraction X et par microscopie électronique analytique en transmission
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Lleres, David. « Nouvelles stratégies de vectorisation non virale impliquant des détergents cationiques : Caractérisation physicochimique et devenir intracellulaire des complexes vecteurs/ADN ». Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR13184.
Texte intégralRésumé :
Le succès de la thérapie génique repose sur la mise au point de vecteurs capables de délivrer efficacement le gène d'intérêt thérapeutique dans la cellule cible. Dans le cadre d'un transfert de gènes in vivo, la taille et la stabilité des complexes vecteurs/ADN sont des facteurs déterminants pour une bonne diffusion dans les milieux extracellulaire et intracellulaire. De ce fait, de nouveaux vecteurs synthétiques combinant les détergents cationiques et lipides cationiques ont été synthétisés dans le laboratoire du Dr. J. P Behr. Cependant, malgré des propriétés favorables de condensation monomoléculaire de l'ADN, ces vecteurs présentent des efficacités de transfection variables et limitées. Dans ce contexte, afin d'étudier les relations structure-activité de ces vecteurs, nous avons caractérisé les propriétés physicochimiques de complexes entre l'ADN et des vecteurs de la classe des détergents cationiques dimérisables. Par spectroscopie de fluorescence, nous avons montré que la capacité à condenser l'ADN, le degré de structuration des domaines hydrophobes ainsi que la stabilité des complexes formés étaient étroitement corrélés aux propriétés structurales des détergents. Ainsi, une longueur minimale de la chaîne hydrocarbonée des détergents est requise pour stabiliser les complexes. De même, une relation entre la stabilité des complexes et leur efficacité de transfection a été établie. L'ensemble de ces résultats nous a conduit à préparer de nouveaux complexes ternaires combinant des liposomes cationiques et des détergents cationiques avec l'ADN. Par cette approche, nous avons formé des complexes ternaires de petite taille et stables. En présence de sérum, leur efficacité de transfection s'est révélée supérieure à celle des lipoplexes. Des observations par microscopie confocale suggèrent que les complexes ternaires ne sont pas déstabilisés par le sérum et sont efficacement endocytosés par la cellule. Les études structurales par microscopie électronique et spectroscopie de fluorescence combinées au suivi du devenir intracellulaire des complexes ternaires, nous ont permis de corréler l'organisation lamellaire des complexes avec leur stabilité colloi͏̈dale en présence de sérum et leur efficacité de transfection cellulaireThe success of gene therapy depends on the development of vectors able to efficiency deliver therapeutic gene into target cells. For in vivo applications, the size and the stability of vector/DNA complexes are key determinants for an efficient blood diffusion and intracellular trafficking. Within this framework, new synthetic vectors combining properties of cationic detergents and lipids were synthesized in the laboratory of J. P Behr. In spite of their favourable monomolecular DNA condensing properties, the transfection efficiency of these vectors was limited. In this context, in order to study the structure-activity relationship of these vectors, we have characterized the physicochemical properties of DNA complexed with dimerizable cationic detergents. By fluorescence spectroscopy, we have investigated their ability to condense DNA, the molecular order of the hydrophobic domains, and the stability of these complexes. Indeed, a minimal hydrocarbon tail length is required to stabilize the complexes. Moreover, a tight relationship between the stability of these complexes and their transfection efficiency was established. Based on these results, we have prepared new ternary complexes combining cationic liposomes and cationic detergents to DNA. By this strategy, we have formed small and stable ternary complexes. In the presence of serum, their transfection efficiency was higher than lipoplexes. Confocal microscopy observations suggested that ternary complexes were only marginally destabilized by serum and efficiently internalized into cells by endocytosis. Structural studies by electron microscopy and fluorescence spectroscopy associated with the monitoring of intracellular trafficking revealed that the internal lamellar organization of the complexes was strongly correlated with their colloidal stability and their high transfection efficiency in the presence of serum
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Rault, Julien. « Structure chimique et électronique des interfaces métal/ferroélectrique en fonction de la polarisation ferroélectrique ». Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840865.
Texte intégralRésumé :
Les phénomènes d'écrantages à l'interface entre un matériau ferroélectrique (FE) et une électrode sont d'une grande importance pour la compréhension fondamentale de la ferroélectricité et pour de potentielles applications comme les mémoires FE. Dans cette thèse, l'utilisation de la photoémission des électrons a permis d'étudier plusieurs types d'écrantage sur des pérovskites FE. En premier lieu, la microscopie de photoémission (PEEM) a révélé la transition d'une phase FE monodomaine à une phase en domaines striées dans des couches ultraminces de BiFeO3. Le PEEM a aussi permis d'étudier quantitativement l'écrantage des surfaces de BaTiO3 par les lacunes d'oxygène. Enfin, la spectroscopie de photoémission (XPS) a permis d'étudier l'influence de la polarisation FE sur les propriétés électroniques d'une interface électrode/BaTiO3 grâce à un dispositif original qui permet de polariser la couche FE in-situ pendant l'acquisition des spectres XPS.
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Miro, Sandrine. « Etude de l'endommagement et de la diffusion de l'hélium dans des fluoroapatites ». Caen, 2004. http://www.theses.fr/2004CAEN2049.
Texte intégralRésumé :
Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude des matrices de confinement des radionucléides. Le choix des fluororapatites comme matrice possible de confinement a été guidé par leurs remarquables propriétés (stabilité thermique, chimique et sous rayonnement radioactif). Nous avons simulé les effets liés à la radioactivité alpha et à la fission spontanée des radionucléides par des irradiations avec des ions lourds et une implantation d'hélium. Lors de l'étude des monocristaux de fluoroapatite de Durango et des céramiques frittées de fluoroapatite, nous avons montré que la fraction d'endommagement ainsi que les déformations de la maille cristalline augmentent avec la perte d'énergie électronique, et la substitution. Ces effets sont accompagnés à hautes fluences d'un phénomène de recristallisation. L'étude de la diffusion de l'hélium, nous a permis de montrer que la diffusion thermique est améliorée par la substitution et fortement augmentée par l'irradiation avec des ions lourds.
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Menecier, Sébastien. « Réactivité entre le cuivre et l'alumine sous irradiation laser ». Limoges, 2006. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/960c01d8-a6a0-4dd3-8403-d000392f04bf/blobholder:0/2006LIMO0060.pdf.
Texte intégralRésumé :
Un procédé laser est utilisé pour élaborer sous air des pistes de cuivre sur des substrats d’alumine. La recherche de paramètres pertinents pour l’obtention d’une piste adhérente de cuivre conductrice de l’électricité sur le substrat est d’abord menée à l’aide d’un plan d’expériences de type Plackett et Burman. Cette méthode statistique permet de déterminer les paramètres influant sur le procédé. Une oxydation partielle des grains de cuivre apparaissant durant le traitement, des études de mouillabilité du cuivre oxydé sur l’alumine ont ensuite été menées. Les oxydes Cu2O et CuO favorisent le mouillage et, simultanément, la formation d’une interphase CuAlO2 et CuAl2O4 qui assure la liaison alumine/cuivre dans une continuité physico-chimique aux interfaces. Des analyses supplémentaires spectroscopiques, à la microsonde de Castaing et au MET ont permis d’avancer un schéma réactionnel spécifique au système cuivre-alumine-oxygène sous irradiation laserA laser process was used to elaborate copper tracks on alumina substrates in air. Relevant parameters were found using a Plackett and Burman design of experiments to achieve a copper track with good bonding and good electrical conductivity. This statistical method allowed determining reference parameters and pointing of the process. Copper, partially oxided during laser treatment, with important consequences on the bonding with alumina, so the wetting properties of oxidized copper on alumina have been studied, showing that CuO and Cu2O favored wetting and, simultaneously led to the formation of CuAlO2 and CuAl2O4 interphases which were responsible of the bonding alumina/copper with a physical and chemical continuity in the interfacial zone. Others analyses with Castaing microprobe and TEM and spectroscopy allowed advancing a reactional mechanism, specific to the copper-alumina-oxygen system undergoing a laser irradiation
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Luong, Minh Anh. « Etude de la diffusion thermique de l'Aluminium dans des nanofils de Germanium et en alliages de SixGe1-x en utilisant la microscopie électronique en transmission in situ ». Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAY050.
Texte intégralRésumé :
Les nanofils semi-conducteurs suscitent un intérêt croissant en raison de leur potentiel pour de nouvelles applications dans les transistors à effet de champ, les photodétecteurs et les biocapteurs. En particulier, la géométrie des nanofils offre la possibilité de fabriquer des hétérostructures axiales auxquelles il est facile d’accéder électriquement par des contacts pris aux extrémités. Selon les dimensions et la composition des hétérostructures, les porteurs peuvent subir des effets de confinement quantique, permettant de fabriquer des boites ou des disques quantiques connectés électriquement. Ainsi, la formation de contacts en silicide ou en germanide, via une réaction à l'état solide activée thermiquement entre un métal et un nanofil de Si ou de Ge, a suscité beaucoup d'intérêt en raison de son avantage pour la fabrication de dispositifs à canal court à partir de nanofils fait par croissance ‘bottom up’, qui parait plus aisé et moins couteux qu’une approche par lithographie et gravure du style ‘top down’. L'avantage de cette approche est que lors du chauffage, le métal pénètre dans le nanofil semi-conducteur aux deux extrémités, créant une région (inter) métallique. Si le processus est bien contrôlé et arrêté au bon moment, il ne reste qu'une mince section de semi-conducteur entre les contacts métalliques, ce qui permet de fabriquer des boites ou des disques quantiques mis en contact électriquement dans des structures filaires en une seule étape de fabrication. La diffusion à l'état solide induite thermiquement de l’Al dans un nanofil de Ge est un système prometteur car, contrairement à d'autres combinaisons métal-semi-conducteur ou une phase intermétallique est formée, une phase monocristalline d’Al pur est créée dont l’interface avec le nanofil de Ge est nette. De plus, la combinaison du couplage spin-orbite intrinsèquement fort du Ge et les propriétés supraconductrices de l'Al font de ce système une plate-forme prometteuse pour l'étude de dispositifs semi-conducteurs hybrides supraconducteurs qui pourraient être un des éléments constitutifs potentiels des dispositifs d'interférence quantique supraconducteurs (SQUID). Le défi abordé dans cette thèse est d'étudier la réaction d'échange de l'aluminium induit thermiquement à la fois dans les nanofils pur de Ge et d'alliage SixGe1-x en utilisant les techniques de microscopie électronique à transmission (TEM) in situ, afin de permettre une meilleure compréhension et un meilleur contrôle des mécanismes impliqués dans la réactionSemiconductor nanowires are receiving widespread interests for their novel applications in field-effect transistors, photodetectors and biosensors. The nanowire geometry provides an interesting possibility to fabricate axial heterostructures that can be easily accessed electrically by contacting the NW edges. Depending on the size, material and composition of the heterostructure, carriers can experience quantum confinement effects, allowing to fabricate quantum dots or quantum disks inside the NW. Recently, the formation of Silicide or Germanide contacts via a thermally activated solid state reaction between the metal and Si or Ge NW has drawn significant attention because of its great advantages for fabricating short channel devices from bottom up grown NWs rather than complex and high-cost photolithography top-down approaches. The advantage of this approach is that upon heating a metal enters a semiconducting NW at both ends, creating an (inter)metallic region in the NW. If the process is well controlled and stopped at the right moment, only a thin section of semiconductor is left between metallic contacts, allowing to fabricate electrically contacted quantum-dot in a wire structures in a single fabrication step. Al/Ge NW thermal induced solid-state diffusion is a promising system since, in contrast to other metal-semiconductor combinations, no intermetallic phase is formed and a pure monocrystalline Al NW is created with a very sharp interface with the remaining Ge NW. Moreover, the combination of the intrinsically strong spin−orbit coupling in Ge and the superconducting properties of Al, make this system a promising platform to study hybrid superconductor-semiconductor devices that could be potential building blocks for superconducting quantum interference devices (SQUIDs). The challenge addressed in this PhD is to study the thermally induced exchange reaction of Al in both pure Ge as well as SixGe1-x alloy NWs using in-situ observations in a transmission electron microscope (TEM), to allow better understanding and control of the mechanisms involved in the reaction
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Lambert, Jean-François. « Cristallogenèse et caractérisations physico-chimiques et optiques des matériaux semiconducteurs AIn₂Te₄ (A=Cd, Zn et Mn) : leurs potentialités comme modulateur dans la bande spectrale 1,06-10,6 micromètres ». Bordeaux 1, 1993. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136625.
Texte intégralRésumé :
Des monocristaux des semiconducteurs ternaires AIn₂Te₄ (A=Cd, Zn, Mn) ont été préparés par une methode de croissance dérivant de la méthode Bridgman et applicable aux composes a fusion non congruente. Les caractérisations physico-chimiques et cristallographiques ont montre l'homogéneite, la stoéchiometrie et la bonne qualité cristalline des cristaux obtenus. L'étude structurale, réalisee sur CdIn2Te4 a permis de conclure que ce compose appartient au groupe d'espace 14 2m. La réflectivité infrarouge et la spectroscopie Raman ont confirme ce groupe d' espace. Les caractérisations électrique et optique de ces matériaux ont été réalises. L'étude des transitoires de courant photo-induit a révélé la présence d'une distribution continue d'états dans la bande interdite
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Benkaddour, Mourad. « Céramiques conductrices oxydes à base de bismuth, terre rare et vanadium : élaboration, microstructure et propriétés électriques ». Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-408.pdf.
Texte intégralRésumé :
Les conducteurs par ions oxydes a base de bismuth, terre rare et vanadium presentent des domaines significatifs de trempe a l'air d'une solution solide de type fluorine derivant de la variete bi 2o 3. Parmi ceux-ci, l'oxyde mixte bi 0 , 8 5pr 0 , 1 0 5v 0 , 0 4 5o 1 , 5 4 5 presente une interessante combinaison stabilite - conductivite electrique ( = 0,2 - 1cm - 1 a 700\c). Des ameliorations ont ete realisees au niveau de la preparation des ceramiques par utilisation d'une methode de broyage par attrition. Cette derniere a permis d'obtenir une poudre homogene et fine avec des tailles de particules de l'ordre de 0,5m. L'etude du frittage des echantillons, elabores a partir de cette poudre a revele un domaine de densification tres important entre 600 et 780\c, puis une croissance des grains au dela de 780\c. Le traitement thermique des echantillons a 900\c a permis d'obtenir des compacites elevees (> 95%). La spectroscopie d'impedance a montre que les diagrammes obtenus a 200\c, sont caracterises par un seul demi cercle, avec aucune separation distincte des reponses des grains, des joints de grains et des pores n'est observee. La croissance de la taille des grains a peu d'influence sur les spectres d'impedance, ce qui permet de dire que les joints de grains s'averent non bloquants vis a vis de la conductivite dans ce cas. Les resultats des affinements structuraux sur poudre par la methode de rietveld, effectues sur la base du modele de willis ont ete discutes et correles aux evolutions de la stabilite et des proprietes conductrices des materiaux.
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Dubois, Mathieu. « Simulations de microscopie à effet tunnel : application à la surface (100) du silicium et aux molécules physisorbées ». Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2004/50376-2004-159.pdf.
Texte intégralRésumé :
Ce travail se situe dans le cadre général des nanotechnologies. Après avoir présenté les enjeux et les challenges dans ce nouveau domaine, nous présentons le microscope à effet tunnel (STM) et nous montrons les possibilités offertes par cet outil pour les nanotechnologies. Largement utilisé pour l'étude des surfaces ainsi que pour celle de l'adsorption de molécules organiques, les résultats expérimentaux ne sont pas toujours suffisants pour comprendre parfaitement les phénomènes mis en jeu. Cette thèse propose donc une modélisation du courant tunnel permettant ainsi la simulation d'images et de courbes de spectroscopie obtenues en STM. Le courant est obtenu dans un formalisme de diffusion utilisant les fonctions de Green. L'ensemble des calculs des structures électroniques est effectué dans le cadre de l'approximation des liaisons fortes. Les perturbations électroniques à l'intérieur de la molécule. (interactions électron-électron) seront décrites à l'aide d'une théorie dérivée de la théorie orthodoxeDans un premier temps, ce modèle sera mis en application à l'étude des différentes reconstructions de la surface (100) du silicium. Les résultats théoriques reproduisent relativement bien les données expérimentales obtenues à 5\,K et permettent de comprendre la dépendance en tensions des images et de conclure que la surface est toujours semi-conductrice à basse température. Ces résultats mettent également en avant l'importance des interactions pointe-surface. Dans un deuxième temps, le modèle est utilisé pour étudier une classe de molécules, les thiénylènevinylènes, physisorbées sur la surface (100) du silicium. Nous proposons alors l'origine suivante pour la contribution principale au courant tunnel: cette contribution ne proviendrait pas de la mise en résonance de l'état HOMO de la molécule avec le niveau de Fermi de la pointe mais plutôt de l'abaissement, par la présence de la molécule, de la barrière tunnel entre la pointe et la surface, faisant ainsi ressortir, là où elle repose, les caractéristiques du silicium