Thèse soutenue

Relation entre le gonflement et la création de défauts dans les cristaux ioniques irradiés par des ions lourds rapides

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Auteur / Autrice : Marc Boccanfuso
Direction : Abdenacer Benyagoub
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Milieux denses et matériaux
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Caen

Résumé

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Lorsque des ions lourds rapides pénètrent dans la matière, ils se ralentissent principalement en déposant leur énergie sur les électrons. Ceci peut conduire à de fortes densités d'excitations électroniques dans le matériau et ainsi à des modifications structurales. Dans ce travail, le fluorure de calcium (CaF2) a été utilisé pour approfondir l'étude de l'endommagement des cristaux ioniques par irradiation avec ces ions lourds rapides. Quatre techniques ont principalement été employées pour caractériser cet endommagement. Ces techniques d'analyse sont la diffraction de rayons X aux grands angles, la profilométrie de surface, la spectrométrie de rétrodiffusion Rutherford en canalisation et le spectroscopie d'absorption optique UV-visible. Les résultats de ce travail montrent que le CaF2 répond de manière multiple aux excitations éléctroniques créées par l'irradiation. Pour des pouvoirs d'arrêt supérieurs à environ 5keV/nm, un phénomène de polygonisation semble se produire. Ceci provoque un désordre structural, un gonflement de 0,27 % du matériau et la formation de ractures. Un deuxième mécanisme d'endommagement est occasionné au-dessus d'environ 13 keV/nm et se traduit par une perte de la structure cristalline d'origine [etc]