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Catégorie : Soutenances de thèse et de HDR

Jeudi 13 décembre 2018 : Soutenance de thèse de Kanika ANAND : Propriétés de surface des intermétalliques complexes à l'échelle du nanomètre : du fondamental aux applications

Kanika ANAND Doctorante au sein de l'équipe " Métallurgie et surfaces" de l'Institut Jean Lamour, soutient sa thèse intitulée :

"Propriétés de surface des intermétalliques complexes à l'échelle du nanomètre : du fondamental aux applications "

 

Date et lieu :
Jeudi 13 décembre 2018 à 14h00
Ecole des Mines
Campus Artem, Nancy
Amphithéâtre Schwartz (A006)

 

Composition du jury :

Directeur de thèse :

-M. Julian LEDIEU       
Institut Jean Lamour, UMR 7198 CNRS, Université de Lorraine 

Rapportrices :

- Mme Christine  GOYHENEX       
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), UMR 7504 CNRS – Université de Strasbourg        

- Mme Corinne Lacaze-DUFAURE      
CIRIMAT-ENSIACET

Examinateurs :

-M. Geoffroy  PRéVOT        
Institut des NanoSciences de Paris, Sorbonne Université         

- M. Stéphane ANDRIEU       
Institut Jean Lamour,UMR 7198 CNRS-Université de Lorraine

Co-directrice de thèse :

- Mme Emilie  GAUDRY       
Institut Jean Lamour ,UMR 7198 CNRS, Université de Lorraine Codirectrice de thèse

 

Résumé : 
Les alliages métalliques complexes (CMAs) sont des composés intermétalliques dont la structure cristallographique diffère de celle des alliages conventionnels par le nombre conséquent d'atomes dans la maille (jusqu'à plusieurs milliers d'atomes), généralement arrangés sous forme d'agrégats atomiques de haute symétrie. Ils sont prometteurs pour un certain nombre d'applications technologiques, en particulier les revêtements fonctionnels, en raison de leur propriétés de surface uniques. Cette thèse a pour objectif, à la fois la détermination de la structure et des propriétés électroniques d’une surface d’un CMA de la famille des clathrates intermétalliques, et des propriétés de mouillage intrinsèques de plusieurs CMAs à base d’aluminium. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés aux surfaces de bas indice (100) et (110) du clathrate Ba8Au5.25Ge40.75. Leurs structures atomiques et électroniques ont été déterminées en combinant des expériences de sciences des surfaces et des calculs basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. La structure tridimensionnelle de Ba8Au5.25Ge40.75, formée d'un réseau de deux types de cages (structure hôte) à base de germanium et d’or, qui emprisonnent les atomes de Ba, induit une nanostructuration de la surface contrôlée par son orientation, puisque le type de cages préservées à la surface diffère pour les surfaces (100) et (110). Dans les deux cas, les atomes de Ba qui protrudent à la surface, ont un rôle primordial pour la stabilité de surface : ils assurent un transfert de charge qui sature les liaisons pendantes des atomes de germanium en surface. Dans une seconde partie, les propriétés intrinsèques de mouillage de plusieurs CMAs à base d’aluminium, ont été déterminées par une approche couplant des mesures de microscopie et des calculs ab initio. Expérimentalement, les angles de contact de gouttes de plomb (métal sonde) sur plusieurs surfaces de CMAs ont été systématiquement mesurés. Les angles précédents étant fonction, entre autres, de l’énergie interfaciale, des calculs d'énergie interfaciale ont été menés, d’une part avec un substrat d’un métal simple, Al(111), et d’autre part sur un substrat de CMA, Al13Co4(100). Les résultats obtenus mettent en évidence une forte influence de la structure de l’interface sur l’énergie interfaciale

Mots-clés : physique des surfaces, alliages métalliques complexes, mouillage, clathrates, nanoscience, DFT (théorie de la fonctionnelle de la densité)