Dominique DUBAUX : De la nucléation aux interfaces : croissance de phases intermétalliques complexes sur substrats cristallins.

Résumé :
Les alliages métalliques complexes désignent des composés intermétalliques présentant des propriétés physico-chimiques, notamment de surface, qui peuvent être intéressantes pour un certain nombre d’applications de laboratoire et industrielles (tribologie, catalyse, mouillage, corrosion,…). Pour fonctionnaliser ces matériaux, il faut pouvoir les mettre en œuvre sous forme de couches minces ou dans des composites. La qualité des surfaces et interfaces est alors essentielle.
Dans ce travail de recherche, nous avons suivi la formation de phases intermétalliques complexes, par dépôt de fer sur des substrats unaire Al(100) et binaire (Al9Co2(001)). Les systèmes ciblés sont identifiés par des techniques expérimentales de surface (Diffraction d’électrons lents, microscopie à effet tunnel, spectroscopie de photoélectrons induite par rayons X). De ces analyses, il résulte que les phases formées sont stabilisées par épitaxie comme la phase métastable Al9Fe2, la phase haute température Al8Fe5, la phase mixte Al9(Fe,Co)2 et l’approximant Al13Fe4 d’une phase quasicristalline. Les structures et propriétés d’interfaces ont été caractérisées à l’échelle atomique, par microscopie électronique en transmission. Ces études sont complétées par des calculs ab initio basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité.
Nous avons également tenté la synthèse du massif Al9Fe2 par des techniques de refroidissement rapide (fusion à arc et hypertrempe sur roue), puis caractérisé les phases obtenues par diffraction des rayons X, microscopies électroniques à balayage et en transmission.

Composition du jury :
> Rapporteurs :
- Valérie DEMANGE, Chargée de Recherche, ISCR - Rennes
- Frédéric CHERIOUX, Directeur de Recherche, FEMTO-ST - Besançon
> Examinateurs :
- Amandine BELLEC, Chargée de Recherche, LMPQ - Paris
- Stéphane ANDRIEU, Professeur d’Université, IJL - Nancy
> Encadrants :
- Muriel SICOT, Chargée de Recherche, IJL - Nancy
- Julian LEDIEU, Directeur de Recherche, IJL – Nancy
> Invités :
- Hélène LANGEVIN-JOLIOT, Directrice de Recherche Emérite, IJCLab-IN2P3 - Orsay
- Jean-Marie DUBOIS, Directeur de Recherche Emérite, IJL - Nancy