Elaboration, caractérisation et intéraction avec l'eau de couches minces d'oxyde de fer déposées sur Cu(111), MgO(001) et Al2O3(-1012) - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1997

Elaboration, caractérisation et intéraction avec l'eau de couches minces d'oxyde de fer déposées sur Cu(111), MgO(001) et Al2O3(-1012)

Abstract

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Dans ce travail, nous avons montré qu'il est possible d'élaborer plusieurs types de surface modèle d'oxyde de fer. La caractérisation in situ des films minces est réalisée à l'aide des techniques RHEED, LEED, AES et XPS. La spectroscopie Raman a également permis d'analyser plusieurs échantillons remis à l'air. Les substrats utilisés sont Cu(111), MgO(001), Al[indice]2O[indice]3(-1012) et une lame de fer pur polycristalline. A 300 k, l'oxydation sous basse pression d'oxygène du fer déposé sur Cu(111) conduit à un oxyde de fer d'épaisseur maximale de l'ordre de 10 angström. Sur MgO(001), des surfaces de wüstite Fe[indice](1-x)O(001) et de magnétite Fe[indice]3O[indice]4(001) ont été élaborées en évaporant du fer sous pression partielle d'oxygène. Les surfaces de wüstite sont néanmoins très instables et se transforment entièrement en magnétite suite à une exposition de 1000 L d'oxygène. Sur Al[indice]2O[indice]3(-1012), une image de diffraction RHEED correspond à l'épitaxie souhaitée de alpha Fe[indice]2O[indice]3(-1012). Les résultats ne sont cependant pas reproductibles et par XPS, on identifie une phase de type Fe[indice]3O[indice]4. L'étude de l'oxydation d'une lame de fer polycristalline nous a montré que pour obtenir une surface de composition Fe[indice]2O[indice]3, il est nécessaire d'effectuer l'oxydation à 600 k sous pression atmosphérique d'oxygène. Ce traitement peut être appliqué à l'interface Fe[indice]3O[indice]4/MgO et on observe une transformation de phase de surface de type Fe[indice]3O[indice]4-->[gamma]Fe[indice]2O[indice]3. Enfin, l'interaction avec H[indice]2O des surfaces de magnétite obtenues a été étudiée par XPS. L'interaction avec la vapeur d'eau est faible et on observe peu d'évolution sur le spectre O1s. Lorsque les surfaces sont immergées dans l'eau distillée, la forme du spectre O1s évolue sensiblement. On attribue cette évolution à l'adsorption d'environ 3 MC d'espèces hydroxyles et d'eau moléculaire.
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Cite

Christian Ruby. Elaboration, caractérisation et intéraction avec l'eau de couches minces d'oxyde de fer déposées sur Cu(111), MgO(001) et Al2O3(-1012). Sciences de l'ingénieur [physics]. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1997. Français. ⟨NNT : 1997NAN10280⟩. ⟨tel-01747551⟩
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