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Theses Year : 2009

Silver deposit on nickel surfaces : organisation and structure of a metal on metal system

Dépôts d'argent sur des surfaces de nickel : organisation et structure d'un système métal sur métal

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Abstract

The deposit of small amount of atoms on well defined surfaces may induce the formation of well organised nanostructures, which can present a long range order. It is the case for example of Co deposit on Au(788) vicinal surface or of Ag deposit on Cu vicinal surfaces. In this context, this thesis presents the study of the Ag/Ni system and more specifically silver adsorption on Ni(111) and Ni(322) surfaces. Silver deposit on the Ni(322) surface induces, after annealing, the formation of facets. The period (which is on the order of some ten of nanometers) and the facets orientations depend strongly on the Ag coverage and on the annealing process. Under particular conditions, the system presents a periodic succession of (211) and (111) facets. The silver, localised on (211) facets, induces a surface reconstruction. This thesis presents the results of scanning tunnelling microscopy (STM), Quenched Molecular Dynamics (QMD) simulations and Grazing incidence X-ray Diffraction (GIXD) obtained on this system. In order to deeply understand the system, silver deposits under 2 monolayers were carried out on the nominal surface Ni(111). The growth process seems to depend on the experimental conditions and the STM, GIXD and X-ray photoelectron diffraction (XPD) results do not converge. Low energy electron diffraction (LEED) measurements have shown a “rotation” of silver plans on the Ni(111) surface above a given annealing temperature. QMD calculations have shown the energetic stability of the surface reconstruction.
Les dépôts d'une très faible quantité de matière sur des surfaces bien définies induisent parfois la formation de nanostructures ordonnée, qui peuvent présenter un ordre un grande distance. On peut citer le cas d'un dépôt de Co sur la surface Au(788) ou le cas d'un dépôt d'Ag sur des surfaces vicinales de Cu. Dans ce contexte, ce travail de thèse porte sur le système Ag/Ni, et plus particulièrement sur l'adsorption d'argent sur les surfaces Ni(111) et Ni(322). Des dépôts d'argent sur la surface vicinale Ni(322) induisent, après recuit, la formation de facettes dont la période (de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres) et l'orientation dépendent fortement des conditions de recuit ainsi que de la quantité d'argent déposée. Sous certaines conditions, le système présente une alternance périodique de facettes (211) et (111). L'argent, localisé sur les facettes (211), induit une reconstruction de surface. Une étude par microscopie à effet tunnel (STM), diffraction des rayons X en incidence rasante (GIXD) et simulations de dynamique moléculaire trempée (QMD) a été effectuée. Afin de comprendre le système Ag/Ni dans son ensemble, des dépôts d'argent allant jusqu'à 2 monocouches sur la surface nominale Ni(111) ont été étudiées. Le mode de croissance semble dépendre des conditions expérimentales et les résultats STM, GIXD et de diffraction de photoélectrons (XPD) obtenus sur ce système ne convergent pas. Les résultats de diffraction d'électrons lents (LEED) ont montré une "rotation" des plans d'argent sur la surface Ni(111) à partir d'une certaine température de recuit. Des calculs QMD ont permis d'identifier la reconstruction observée et ont montré sa stabilité énergétique.
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Dates and versions

tel-00505723 , version 1 (25-07-2010)

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  • HAL Id : tel-00505723 , version 1

Cite

Carole Chambon. Dépôts d'argent sur des surfaces de nickel : organisation et structure d'un système métal sur métal. Physique [physics]. Université Paris-Diderot - Paris VII, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00505723⟩
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