Development of the x-ray standing waves methodology to probe the interfaces of periodic multilayers - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

Development of the x-ray standing waves methodology to probe the interfaces of periodic multilayers

Développement de la méthodologie des ondes stationnaires pour sonder les processus physico-chimiques aux interfaces des multicouches périodiques

Résumé

The interfacial information of periodic multilayers can be crucial for the development of reflecting mirrors which operate in the X-ray and extreme ultraviolet (X-EUV) ranges. Such information may contain theinterdiffusion andchemical processat theinterfaces of thelayers. Theidea ofthis thesis is toapplytheX-ray standing wave technique tothecharacterizationof materials,mainly butnotlimited to the periodic multilayers. X-ray standing wave technique enables to enhance the excitation (photoemission, fluorescence etc.) of specific locations within a periodic stack. The nature of such advantage is the interference of two coherent X-ray beams. One may compare the X-ray standing waves with the mechanical standing waves. The constructive interference at the anti-nodal plane amplifies the electric field; while the destructive interference at the nodal plane minimizes the electric field. In this way, the experimental spectra obtained under standing wave field will be mostly the material located on the anti-nodal plane. Combined with other techniques such as X-ray emission spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy, a depth-selective information with a subnanoscale sensitivity can be obtained.
La qualité des interfaces dans les multicouches périodiques est essentielle au développement de miroirs réfléchissant efficacement dans les domaines des rayons X et extrême ultraviolet (X-EUV).De manière générale, la structure des interfaces dépend des possibles interdiffusion et processus chimiques aux interfaces entre couches. L'idée principale de cette thèse est d'appliquer la technique des ondes stationnaires dans le domaine X à la caractérisation de matériaux, principalement mais non exclusivement aux multicouches périodiques. Cette méthode est basée sur l'interférence de deux faisceaux de rayons X cohérents. L'interférence constructive sur un plan anti-nodal amplifie le champ électrique tandis que l'interférence destructive minimise ce dernier sur un plan nodal. Cette technique des ondes stationnaires dans le domaine X permet l'excitation (photoémission, fluorescence, ...) d'endroits spécifiques dans un empilement périodique de matériaux. De cette manière, les spectres expérimentaux ainsi obtenus sont principalement les spectres caractéristiques des atomes situés sur un plan anti-nodal. Combinée avec d'autres techniques expérimentales telles que la spectroscopie d'émission X (XES) ou la spectroscopie de photoélectrons dans le domaine X (XPS), une information sélective en profondeur, avec une sensibilité sub-nanométrique,peut être obtenue.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

tel-01930509 , version 1 (22-11-2018)
tel-01930509 , version 2 (24-01-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01930509 , version 1

Citer

Meiyi Wu. Development of the x-ray standing waves methodology to probe the interfaces of periodic multilayers. Analytical chemistry. Sorbonne Université / Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2018. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01930509v1⟩

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