Spectroscopie de diffraction résonante : études de nanostructures de semiconducteurs III-V et de l'ordre de charge dans [alpha]'-NaV2O5

Resonant diffraction spectroscopy study of nanostructures of III-V semiconductors and of the charge ordering in alpha'-NAV205

• Auteur / Autrice : Stéphane Grenier
• Direction : Hubert Renevier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

Nous avons développé la méthodologie expérimentale de la spectroscopie de diffraction résonnante et appliqué la méthode à la caractérisation structurale de nanostructures INAS et d'un superréseau FE0. 7MN0. 3/IR(001) ainsi qu'à la détermination de l'ordre de charge du composé NAV2O5. Dans la continuité du développement de la spectroscopie de diffraction résonnante ou DAFS (Diffraction Anomalous Fine Structure) sur la ligne D2AM de l'ESRF, nous présentons le DAFS-rapide, une méthode de mesure qui réduit considérablement le temps de mesure des spectres et qui a été utilisée conjointement à une procédure d'asservissement de la position de l'échantillon sur le pic de Bragg avec une bonne stabilité. Nous avons réalisé des analyses de l'anomalie et de la structure fine de spectres GIDAFS (Grazing Incidence DAFS) de nanostructures INAS mesurés en incidence et émergence rasantes. Les structures fines de diffraction mesurées au seuil k-as ont permis de déterminer la structure à l'échelle locale de fils INAS/INP. Nous montrons que le GIDAFS est difficilement applicable dans le cas où des atomes du substrat participent à l'effet anomal. La méthodologie expérimentale et l'analyse des spectres GIDAFS ainsi que des analyses de spectres d'absorption sur des boîtes et des fils quantiques sont présentées. Nous présentons la structure de l'ordre de charge du composé NAV2O5 résolue grâce à l'étude d'un ensemble de spectres DANES (Diffraction Anomalous Near Edge Structure) au seuil k-v ; un ordre de charge total est trouvé sur toutes les échelles de Vanadium. Nous avons également testé la faisabilité d'un affinement cristallographique des distorsions à partir d'un spectre anomal et réalisé des calculs ab initio des spectres DANES afin d'estimer le transfert de charge entre les Vanadium. Nous avons abordé l'étude d'un superréseau FE0. 7MN0. 3/IR(001) afin de dessiner le profil de population des atomes MN dans l'alliage FEMN et détecter éventuellement un effet surfactant des atomes de manganèse dans l'alliage. Cependant une analyse des spectres d'absorption et des anomalies ne nous ont pas conduit à l'observation évidente d'un effet surfactant.