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– ThinQ

Résumé de soumission

Nous avons contribué significativement à une amélioration de la compréhension des mécanismes de croissance de films minces sur les surfaces d'alliages métalliques complexes. L'effervescence scientifique sur ce sujet se mesure notamment par l'augmentation récente des publications dans des journaux de renommée internationale sur ce sujet. Cet engouement s'explique notamment par la perspective réelle de découvrir des propriétés nouvelles intrinsèques à ces films pseudomorphiques et d'autre part par la possibilité d'utiliser les quasicristaux comme substrats (gabarit) pour l'auto-assemblage de nanostructures. En effet, nous avons récemment découvert deux mécanismes particuliers affectant la croissance de films minces co-existant sur ce type de substrats. D'une part un mécanisme de germination hétérogène par capture en des sites spécifiques du réseau. De part la nature même du substrat, il existe un ensemble ordonné de sites distribués quasipériodiquement et présentant des minima de l'énergie d'absorption qui agissent comme des sites de capture pouvant mener à la formation d'un ensemble ordonné d'îlots. Ce mécanisme de germination hétérogène suscite beaucoup d'intérêt puisqu'il permet la formation de systèmes nanostructurés par simple auto-organisation, représentant une alternative aux techniques de lithographie. D'autres part, nous avons découvert l'existence d'effets de taille quantique affectant la croissance des films. Ces effets sont dus au confinement des électrons dans l'épaisseur du film, selon la direction perpendiculaire à la surface. Le confinement engendre la création d'états discrets qui modifie fortement la structure électronique du film en fonction de son épaisseur. Par conséquent, le contrôle de l'épaisseur du film permet de maîtriser la structure électronique du film, et donc de ses propriétés physiques et chimiques. Sur les substrats quascristallins, ces effets de taille quantique sont apparents à température ambiante et même au-delà. L'objectif de ce projet est d'approfondir nos connaissances des mécanismes de croissance permettant de contrôler la formation de films minces stabilisés par des effets de taille quantique sur ce type de substrat. Le but est de pouvoir sélectionner le caractère électronique du film en fonction de son épaisseur. Puis nous nous intéresserons à la relation entre la structure électronique et les propriétés physiques et chimiques de ces films, comme par exemple la réactivité chimique et l'adhésion. Par ailleurs, nos systèmes sont à notre connaissance les seuls où ces deux effets – capture et confinement quantique – coexistent. Cette convergence ouvre des perspectives intéressantes, notamment la possibilité de former un ensemble quasipériodique de plots stabilisés par des effets de taille quantique. Nous étudierons cette possibilité et nous élargirons cette étude au cas des alliages métalliques complexes périodiques.

Coordination du projet

Vincent FOURNEE (Organisme de recherche)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 300 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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