Etude par microanalyse nucleaire du transport atomique dans un solide amorphe irradie aux ions lourds de haute energie

Study with nuclear microanalysis techniques of atomic transport induced in amorphous systems by high-energy heavy-ion irradiation

• Auteur / Autrice : Frederico Garrido
• Direction : Lionel Thomé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Une manifestation spectaculaire de l'interaction particule-matiere est la deformation plastique de materiaux amorphes sous l'action d'ions lourds de haute energie se ralentissant par excitation electronique. Le but de cette these etait d'etudier ce phenomene, dans le cas de l'alliage metallique ni#3b, a une echelle beaucoup plus reduite que dans les travaux anterieurs bases sur les mesures de proprietes macroscopiques des materiaux irradies. Cet objectif a ete realise par l'introduction d'un marqueur fin passif par implantation (bi) ou depot sous vide (au, w) a l'interieur de la cible, et par le suivi de son deplacement sous irradiation au moyen de la technique de retrodiffusion rutherford. Par la suite, nous avons etendu cette approche a des couches plus epaisses constituant des marqueurs actifs pour le processus de deformation. Dans une premiere partie, nous montrons que le comportement des systemes contenant un marqueur passif est le meme que celui observe a l'echelle macroscopique. En outre, ces mesures constituent pour la premiere fois une evaluation precise de la variation de la dimension des echantillons irradies parallele a la direction du faisceau, et confirment ainsi la nature plastique de la deformation induite par le faisceau d'ions. Les experiences consacrees au cas des marqueurs actifs constituent la partie la plus originale et la plus fructueuse de ce travail. En effet, lorsque l'epaisseur du marqueur augmente, celui-ci, insensible a l'irradiation a cause de sa nature cristalline, devient progressivement un frein a la deformation jusqu'a l'annuler totalement. Le blocage intervient pour un rapport des epaisseurs marqueur/matrice de l'ordre de 0. 4 pour au et de 0. 07 pour w. Un modele phenomenologique, base sur des calculs de mecanique des milieux continus, a ete developpe pour rendre compte de l'ensemble des resultats