login
english version rss feed
Detailed view PhD thesis
Université Paris Sud - Paris XI (15/09/2006), M. Philippe Roncin (Dir.)
Attached file list to this document: 
PDF
ThesePatrickRousseau.pdf(5.7 MB)
Collisions rasantes d'ions ou d'atomes sur les surfaces : de l'échange de charge à la diffraction atomique
Patrick Rousseau1

Ce mémoire de thèse rapporte deux études de l'interaction d'ions ou d'atomes d'énergie de l'ordre du
keV avec des surfaces isolantes lors de la diffusion en incidence rasante.
La première partie étudie les processus d'échange de charge au-dessus d'une surface de NaCl. En particulier, le mécanisme de neutralisation des ions S^+, C^+, Xe^+, H^+, O^+, Kr^+, N^+, Ar^+, F^+, Ne^+ et He^+ est déterminé par la mesure de la perte d'énergie en coïncidence avec la détection des électrons. Ces résultats montrent l'importance de la double-capture électronique pour la neutralisation des ions ayant trop d'énergie potentielle pour une capture résonnante et insuffisamment pour un processus Auger. Nous avons également étudié l'ionisation du projectile ou de la surface ainsi que les différents mécanismes de neutralisation de type Auger avec émission de l'électron, population de la bande de conduction ou d'état excité. Lors de la diffusion d'oxygène, nous mesurons un rendement électronique plus élevé en coïncidence avec les ions négatifs diffusés qu'avec les atomes suggérant la formation transitoire au-dessus de la surface de l'ion doublement négatif d'oxygène.
La seconde étude porte sur la diffraction d'atomes rapides, un phénomène nouveau observé pour la première fois lors de cette thèse. En raison de la grande vitesse parallèle, la surface apparaît comme une tôle ondulée où les rangées interfèrent. À la manière de la diffraction d'atome thermique le motif de diffraction correspond au potentiel et est sensible aux vibrations. Nous avons pu étudier les potentiels H–NaCl et He–LiF dans la gamme 20 meV–1 eV. Cette nouvelle méthode ouvre des perspectives intéressantes pour la caractérisation de surface.
1:  LCAM - Laboratoire des collisions atomiques et moléculaires
interaction ion/atome-surface – échange de charge – structure électronique de surface – états excité de surface – diffraction atomique – interférométrie atomique – structure cristallographique de surface – propriétés thermiques de surface – potentiel atome-surface.

Grazing incidence collisions of ions and atoms with surfaces : from charge exchange to atomic diffraction
This Ph.D. memoir reports two studies of the interaction with insulating surfaces of keV ions or atoms
under grazing incidence.
The first part presents a study of charge exchange processes occurring during the interaction of singly charged ions with the surface of NaCl. In particular, by measuring the scattered charge fraction and the energy loss in coincidence with electron emission, the neutralization mechanism is determined for S^+, C^+, Xe^+, H^+, O^+, Kr^+, N^+, Ar^+, F^+, Ne^+ and He^+. These results show the importance of the doubleelectron capture as neutralization process for ions having too much potential energy for resonant capture and not enough for an Auger neutralization. We have also studied the ionisation of the projectile and of the surface, and the different Auger-like neutralization processes resulting in electron emission, population
of conduction band or excited state. For oxygen scattering, we have measured an higher electron yield in coincidence with scattered negative ion than with scattered atom suggesting the transient formation above the surface of the oxygen doubly negative ion.
The second study deals with the fast atom diffraction, a new phenomenon observed for the first time during this work. Due to the large parallel velocity, the surface appears as a corrugated wall where rows interfere. Similarly to the Thermal Atom Scattering the diffraction pattern corresponds to the surface potential and is sensitive to vibrations. We have study the H–NaCl and He–LiF atom-surface potentials in the 20 meV–1 eV range. This new method offers interesting perspectives for surface characerisation.
ion/atom-surface interaction – charge exchange – surface electronic structure – surface excited states – atomicdiffraction – atomic interferometry – surface crystallographic structure – surface thermal properties – atomsurface potential.

all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...
all articles on CCSd database...