Recherche Avancée

Thèse soutenue

Aptitude à l'amorphisation par pulvérisation cathodique des systèmes Ni-C Co-C, Mn-C et étude structurale des produits de synthèse et de cristallisation

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Auteur / Autrice : Abdessamad Aouni
Direction : Elisabeth Bauer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de science et génie des surfaces (Nancy ; ....-2008)
Jury : Président / Présidente : Michel Gantois
Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Paul Morniroli, Bernard Malaman

Résumé

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Des alliages MT-C avec MT = Ni, Co ou Mn ont été élaborés par pulvérisation cathodique en mode radiofréquence. Leur stabilité thermique et l'évolution de leurs structures sont suivies par analyse enthalpique différentielle, diffraction des rayons X et microscopie électronique à transmission in-situ. Les principaux résultats sont les suivants: système Ni-C: des alliages essentiellement cristallins Ni1-xCx avec 0,10 x 0,67 ont été élaborés. Le carbure Ni3C à sites octaédriques est toujours présent. Le comportement thermique du dépôt Ni0, 33C0,67 laisse supposer la présence d'une phase amorphe métallique dont l'un des produits de cristallisation est Ni3C. Système Co-C: des alliages amorphes Co1-xCx avec 0,07 x 0,42 ont été élaborés. Leur cristallisation montre qu'il y a compétition entre le carbure à sites octaédriques Co2C et le carbure à sites prismatiques Co3C pour x < 0,34. Pour x > 0,34, le carbure à sites octaédriques devient majoritaire. Système Mn-C: des alliages amorphes Mn1-xCx avec 0,20 x 0,37 ont été, pour la première fois à notre connaissance, obtenus. Le suivi de leur cristallisation montre l'existence d'une concentration remarquable en carbone xr = 0,34, en dessous de laquelle les carbures obtenus sont à nappes prismatiques (CNP) et au dessus de laquelle se forme un nouveau carbure Mn2C à sites octaédriques, dont nous avons déterminé la structure et les paramètres de maille. Parmi les carbures CNP, nous identifions Mn5C2 et nous constatons des intercroissances entre ce carbure et Mn3C et/ou d'autres carbures CNP. Nous mettons en évidence des carbures métastables CNP de structures : périodiques correspondant à la formule Mn2n+1Cn. Ainsi deux nouveaux carbures Mn7C3 et Mn9C4 sont identifiés. Ce type de structure conduit à un carbure limite Mn2C à nappes prismatiques également observé ; apériodiques à une dimension de formule Mn1-x'Cx'. En ce qui concerne la cristallisation des alliages amorphes, la composition x = 0,33 semble remarquable quelque soit le système exploré et traduit vraisemblablement un changement de l'ordre local dans l'état amorphe