Effets du fort confinement d'énergie électronique par faisceaux d'agrégats dans LiNbO3 monocristallin : comparaison avec les ions atomiques

• Auteur / Autrice : Nicolas Bonardi
• Direction : Bruno Canut, Stella Ramos
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Canut, Stella Ramos

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diffusivité thermique

Faisceaux électroniques

Cristaux -- Défauts

Niobate de lithium

Microagrégats

Résumé

Nous avons irradie des echantillons de niobate de lithium monocristallin (linbo 3) avec des agregats c n (4n60) de quelques centaines de kev par atome. Dans ces conditions, le ralentissement des projectiles dans le materiau se fait essentiellement par processus inelastiques (excitations electroniques, ionisations). Le fort depot d'energie lineique de ces ions (4 a 75 kev/nm) associe a leur faible vitesse incidente (=v/c1%) entraine des modifications structurales pouvant aller jusqu'a l'amorphisation. L'endommagement en surface et son evolution en profondeur sont etudies par deux techniques complementaires : la retrodiffusion rutherford en geometrie de canalisation (rbs-c) et la microscopie electronique en transmission (met), cette derniere permettant de preciser la nature des defauts crees. La comparaison des sections efficaces d'endommagement des agregats et des ions atomiques ne montre pas d'effets non lineaires : les valeurs agregats s'alignent sur celles des ions atomiques lents. Une approche theorique decomposant le processus d'endommagement en quatre etapes : ionisation, diffusion, explosion et amorphisation est proposee. Le modele idea prend en compte les caracteristiques des projectiles (pouvoir d'arret, vitesse), les proprietes du materiau (energie critique d'endommagement, longueur de diffusion), et permet d'unifier les resultats a tous les regimes de vitesse. La diffusivite thermique du materiau se presente comme un parametre cle de la description de l'endommagement par processus electroniques. L'etude de la profondeur d'endommagement permet de remonter a des informations qualitatives entre les longueurs totales et les caracteristiques des projectiles. Le processus de decorrelation des constituants est etudie a partir de l'evolution du diametre de la trace avec la profondeur. Une irradiation selon deux orientations cristallographiques du materiau avec un meme projectile revele une forte anisotropie sur les longueurs endommagees.