Contribution à l'étude des propriétés optiques des matériaux liquides par ellipsométrie spectroscopique

The opticals properties of liquid metals by ellipsometer spectroscopic

• Auteur / Autrice : Abdelmjid El Ghemmaz
• Direction : Roland Kleim
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Propriétés optiques

Métaux liquides

Ellipsométrie

Résumé

Ce travail a pour objet l'étude des propriétés optiques de l'étain, du plomb et de leur alliage. Il se situe dans le cadre de recherches sur la structure électronique des métaux et alliages liquides. Nous avons choisi une méthode optique, l'ellipsométrie, qui permet a partir de mesures des paramètres ellipsométriques, d'accéder aux constantes optiques, à la constante diélectrique et donc à la conductivité optique. Dans une première étape nous avons mis au point un ellipsomètre spectroscopique à polariseur tournant. Nous avons conçu et réalisé une cellule de mesure adaptée aux mesures des propriétés optiques des métaux liquides. L'interprétation théorique des résultats expérimentaux a été faite en employant la théorie de l'électron libre de Drude. Nos résultats sur le plomb sont en bon accord avec le modèle de Drude, par contre ceux sur l'étain s'écartent du modèle théorique, cet écart s'explique par l'existence probable d'une couche d'oxyde. Les résultats obtenus sur les alliages étain-plomb, présentent le même phénomène que l'étain pur, ce qui est en faveur de la formation d'une couche d'oxyde au bout de quelques secondes

The instrument used to determine the opticals constants of liquid metals was ellipsometer spectroscopic. The metals were melted in crucible enclosed in a cell filled with argon-hydrogen. The temperature was measured with a chromel-alumel thermocouple. The opticals properties of the liquid metals in the visible, it usually assumed obey mearly-free-electron-libre, and it has been conventional, in analysis of experimental data, to find values of the Drude parameters, the effective electron number par atom and the relaxation time, by fitting the Drude expressions for the optical constants to the experimental data. The results of tin andtin-lead binary alloy, to differ from the Drude theory, this departure is due to with the oxyde film formed on the surface