Etude par microscopies à sonde locale de petits agrégats de palladium supportés par les surfaces de clivage MoS2(0001) et MgO(100)

Local probe studies (STM, AFM) of small matal particles supported by the MoS2(0001) and MgO(100) surfaces

• Auteur / Autrice : Emmauel Perrot
• Direction : A. Humbert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences

Résumé

Ce travail de these est consacre a l'etude par microscopie par effet tunnel et microscopie de forces atomiques d'agregats metalliques supportes par la surface d'un monocristal: agregats de palladium de morphologie definie deposes sur mos#2(0001) et mgo(100). Nous montrons que la microscopie par effet tunnel permet de caracteriser in-situ, de facon detaillee, la morphologie de petits agregats de palladium tridimensionnels supportes (diametre 1-2 nm) et d'imager l'arrangement des atomes a leur surface en l'absence d'adsorbats. Nous presentons aussi quelques etudes preliminaires des proprietes electroniques locales d'un agregat de petite taille et de la surface support autour de cet agregat. Ces resultats sont encourageants. Ils permettent d'envisager avec confiance, pour l'avenir, la caracterisation des sites de chimisorption de molecules a la surface des agregats. Le choix, comme surface support des agregats de palladium, de la surface de clivage mos#2(0001) permet d'obtenir des collections de particules dont l'echelle d'homogeneite et la densite moyenne sont compatibles avec leur etude par microscopie par effet tunnel et par microscopie electronique en transmission. Nous montrons que la microscopie par effet tunnel offre d'interessantes perspectives pour la caracterisation globale in-situ d'une collection d'agregats (distribution spatiale, densite, histogramme de taille) et qu'elle est sur ce point complementaire de la microscopie electronique. Nous avons egalement obtenu un certain nombre d'autres resultats originaux. L'etude a l'echelle atomique par microscopie par effet tunnel de la surface support mos#2(0001) nous a ainsi permis de verifier experimentalement les predictions theoriques de altibelli, joachim et sautet concernant l'evolution du contraste des images stm en fonction de la distance pointe-surface. De meme, nous avons reussi a imager a l'echelle atomique, par microscopie de forces atomiques, la surface mgo(100) qui, contrairement a de nombreuses surfaces de clivage de monocristaux d'halogenures alcalins, ne l'avait jamais ete. Il nous a fallu pour cela travailler en atmosphere deshydratee et avec des forces d'appui tres faibles en mode contact (f = 4 10#-#1#0 n). Les performances du microscope developpe en collaboration avec o. Marti ont ete tres utiles pour ces experiences