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Thèse soutenue

Irradiation de cibles nanometriques par des ions lourds rapides : etude par diffraction x de la modification structurale de l'oxyde d'yttrium

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Auteur / Autrice : Stéphanie Crépin-Hémon
Direction : Marc Levalois
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Caen

Résumé

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L'endommagement induit par irradiation avec des ions lourds rapides est connu dans les materiaux massifs. Que devient-il quand la dimension des cristallites de la cible devient de l'ordre de la dizaine de nanometres ? nous avons irradie quatre types d'echantillons d'oxyde d'yttrium (dont l'endommagement se traduit par une transition de la phase cubique vers la phase monoclinique caracterisee par diffraction x) : monocristaux, frittes, poudres non broyees et broyees. Nous avons constate que : i) les monocristaux sont insensibles au pouvoir d'arret electronique ; ii) les echantillons frittes ne presentent pas ou presentent peu la transition de phase sous irradiation ; iii) les poudres non broyees transitent plus facilement que les echantillons frittes vers la phase monoclinique ; iv) cette transition apparait plus nettement dans les poudres broyees. L'existence d'un effet de taille des cristallites de la cible est mis en evidence. Il est egalement apparu que le role de la fraction volumique initiale de phase monoclinique est important. En outre, pour les poudres, il existe un seuil en pouvoir d'arret electronique et au-dessus de ce seuil, la facilite de la transition de phase augmente avec le pouvoir d'arret electronique. Les calculs de pointe thermique donnent des resultats coherents avec les resultats experimentaux : i) les petits cristallites transitent entierement d'une structure cubique vers une structure monoclinique ; ii) l'elevation de pression locale, liee a l'elevation de temperature consecutive au passage de l'ion, est compatible avec la transition de phase observee.