Département de Physique

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Calculs des sections efficaces quintuplement et triplement différentielles de l'ionisation moléculaire par des particules chargées
(Université Mouloud Mammeri, 205) Mokrani, saida
L’objectif de notre travail consiste à étudier la double ionisation de la molécule de chlorure d’hydrogène par impact d’électrons. Le choix de cette cible est dû à son implication dans de nombreux domaines industriels tels que la production de l'acide chlorhydrique, pharmaceutique et transformations chimiques (hydrochloration du caoutchouc, de la production de vinyle et d'alkyle des chlorures). De plus cette molécule présente un intérêt primordial dans l'industrie des semi-conducteurs telle que la gravure des cristaux semi-conducteurs et la purification du silicium. Ainsi, de nombreux travaux théoriques et expérimentaux ont été bien menés afin de déterminer les différents niveaux d'énergie de l’ion HCl2 +. De plus, de nombreux travaux expérimentaux portant sur les collisions entre les électrons et la molécule HCl ont été reportés. Citons les premières mesures expérimentales sur la diffusion d'électrons rapportées par Brüche [37] pour des énergies d'impact comprises entre 4 eV et 30 eV. Une cinquante d’années plus tard, Rohr et Linder ont étudié les excitations vibratoires dans le cas des collisions e-HCl pour des basses énergies allant de 0,357 eV jusqu'à 8 eV. De même, Knoth et al. ont reporté les sections efficaces différentielles par impact électronique dans la gamme d’énergie allant de 0,15 eV à 6 eV et dans la gamme angulaire allant de 15° à 135°, puis Schafer et Allen ont mesuré la section efficace doublement différentielle dans une plage angulaire plus large (15°-180°) et des valeurs d’énergie comprises entre le seuil et 3eV. Par ailleurs, Radle et al. ont rapporté les sections efficaces élastiques obtenues à partir des mesures de sections efficaces différentielles pour une gamme d’énergies allant de 0.5 eV à 10 eV, tandis que Hamada and Sueoka ont mesuré la section efficace totale pour la collision e-HCl à laide d’un appareil de transmission à faible énergie (0,8 à 400 eV).
Etude"ab initio" des propriétés optiques et magnétiques des surfaces des nitrures XN des métaux de transition, X= (Fe, Co, Ni, Cu)
(Université Mouloud Mammeri, 214-12-28) Cheballah, Yamina
Ce travail porte sur l’étude ab initio des propriétés magnétiques et optiques des ni-trures des métaux de transition qui sont des matériaux intéressant du point de vue de leurs propriétés d’usage qui leurs permettent d’ˆetre des candidats potentiels pour de nombreuses applications. Nous avons commencé par l’étude des propriétés structurales,magnétiques et optiques des nitrures FeN, CoN, NiN et CuN en volume. Ensuite, nousnous sommes intéressé aux propriétés magnétiques des nitrures FeN et Ni3N en sur-faces, dans le but de montrer l’effet de la brisure de la symétrie sur les propriétés de ces nitrures.
Observation de transitions électroniques dans des oxydes de terres rares par spectroscopie tunnel élastique
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 1983) Adane, Abdelhamid
Equalization in data transmission systems with nonlinearities
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 1988) Abdellatif, Saïd
Contribution à l'étude des propriétés électroniques et optiques des alliages semi-conducteurs quaternaires de type III-V
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 1997) Abid, Hamza
Etude dynamique des nanocontacts
(Universite Mouloud Mammeri, 2007-12-10) Bourahla, Boualem
Dans cette thèse, nous étudions en particulier la diffusion d’excitations des solides, sous leurs formes de phonons (ondes élastiques) et de magnons (ondes de spin), à travers certains types de nanocontacts atomiques qui font la jonction entre systèmes de basse dimensions. Le premier cas sous étude est un joint atomique entre deux systèmes composés chacun de chaînes atomiques à trois couches parallèles. Nous analysons, pour ce nanocontact, trois géométries différentes. Elles sont obtenues respectivement par : deux lacunaire symétrique, deux lacunes asymétrique et plusieurs lacunes asymétriques. Les systèmes sont déposés sur un substrat, et exempt de tout type d’interactions. Dans le deuxième cas, nous avons repris l’étude des formes géométriques des nanocontacts examinées précédemment, dans les mêmes conditions, et nous avons supposé l’existence d’un spin sur chaque site atomique orientés dans la même directions, ceci nous a permis d’avoir un accès direct au transport de magnons et à la diffusion d’ondes de spin via des nanocontacts magnétiques. Le troisième cas de nanocontact sous étude est une jonction magnetic gate entre une chaîne atomique et une surface atomique plane. Selon les possibilités de placement de la chaîne sur la surface, nous examinons les trois configurations qui en résultent. Pour chaque configuration envisagée, nous considérons aussi trois possibilités de contraintes dans le domaine propre du nanocontact. Ceci permet de savoir l'influence de l’adoucissement, homogénéité et du durcissement des constantes caractérisant le système, sur les propriétés vibrationnelle et magnétiques en présence du nanocontact. De plus, dans le second type de nanocontact, nous étudions l’influence des masses des deux sous systèmes qui se situent de part et d’autre du domaine de l’interface. Dans l’ensemble des cas, les coefficients de la transmission et de la rétro diffusion cohérentes, la conductance et les densités spectrales et les densités d’états des phonons et des magnons, sont calculés comme les éléments d'une matrice de diffusion du type Büttiker-Landauer. Ils sont analysés spécifiquement pour chaque configuration de nanocontacts. Les résultats numériques obtenus montrent des effets caractéristiques d'interférence entre les ondes incidentes et les états localisés de l'architecture géométrique et les paramètres du système dans le domaine du nanocontact. En particulier nous pouvons dégager les résonances de Fano pour chaque configuration. En modifiant, à l’échelle nanométrique, aussi bien la géométrie du nanocontact que ses paramètres dans son domaine propre, nous démontrons la possibilité de pouvoir fabriquer matériellement des filtres pour certains phonons et magnons du système, aussi bien qu’un portail pour amplifier la transmission d’autres.
Etude des effets de volume de la transition de deconfinement vers un QGP sans couleur
(Universite Mouloud Mammeri, 2008) Ait-El-Djoudi, Amel
This thesis deals with the deconfinement phase transition of a , using a simple model of coexisting hadron and QGP phases in a finite volumefi The equations of state of infinite matter of the two phases are first used, and the finite-size e¤ects on the deconfinement phase transition are investigated by probing the behavior of some useful quantities near the transitionfi It turns out that in a finite size system, all singularities occurring in the thermodynamic limit are smeared out and the transition is perfectly smooth. Secondly, the color-singletness requirement is imposed to the QGP phase, to satisfy the color confinement property of QCD, introducing an additional finite-size e¤ect, and leading to a shift of the transition pointfi A finite size scaling analysis is then carried out to determine the scaling critical exponents, characterizing the scaling behavior when approaching the thermodynamic limit (V ��! 1), both in analytical and numerical ways. Since hadrons are not pointlike because of their composite character, they should be treated as extended particlesfi To account for this, we then consider the excluded volume e¤ects and examine their e¤ects on the deconfinement phase transitionfi The first chapter of this thesis is devoted to a review of the physics of phase transi- tions, as well as their classification, and the second one overviews the phase transitions in finite systems. In the third chapter, we study the deconfinement phase transition in a finite system within the phase coexistence modelfi Equations of state of infinite matter are used for a hadronic gas of pions and for a QGP consisting of gluons and massless quarks, then the color-singletness condition is implemented using the projection method. An approximate color-singlet partition function of the QGP is derived within the saddle point approximation and is used in a first step to calculate mean values of physical quantitiesfi The expressions of these latter with T, _ and V are obtained, in these two cases, and both temperature-driven and density-driven deconfinement phase transitions are then studied, at fixed chemical potential and temperature respectivelyfi In a second step, the exact integral expression of the color-singlet partition function of the QGP is used to accurately determine mean values of several quantities probing the phase transition in a finite volume, without explicitly calculating the color-singlet partition function itself. The fourth chapter is dedicated to the numerical determination of the scaling critical exponents characterizing the studied phase transition, by the mean of a finite size scaling analysis. In the fifth chapter, the excluded volume correction is considered for the hadronic phase, and his e¤ects on the deconfinement phase transition are investigatedfi Last, the obtained results are discussed and compared to results of other models and approaches.
Diffusion d'ondes vibratoires dans les nanostructures cristallines désordonnées quasi-tridimentionnelles
(Universite Mouloud Mammeri, 2008) Rabia, Mohammed-Said
Dans ce travail, nous étudions la diffusion d’ondes vibratoires dans un cristal infini de faible épaisseur, assimilé à un guide d’onde parfait quasi-tridimensionnel, comportant différents types de défauts ou diffuseurs, dans le cadre de l’approximation harmonique . L’analyse présentée intéresse essentiellement la diffusion de phonons par un défaut de structure localisé en volume. Ce faisant, nous avons utilisé un modèle quasi- unidimensionnel dans une direction de symétrie donnée ainsi que la méthode de raccordement . Ce modèle mène à des résultats détaillés des vecteurs déplacement atomiques aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur de la zone du défaut. Cette description peut être appliquée aussi bien à l’échelle atomique que macroscopique. Quant à la technique de raccordement, elle est introduite pour le calcul de la section de diffusion aux inhomogénéités. Elle permet aussi une étude approfondie des phonons localisés et de la diffusion de phonons par un défaut de surface en utilisant le même formalisme mathématique qu’en volume .
Extension de modélisation par FDTD en nano-optique
(Universite Mouloud Mammeri, 2008-11-26) Belkhir, Abderrahmane
Cette thèse constitue un ensemble de travaux et de réflexions sur la question de la modélisation des applications électromagnétiques en nano-optique en utilisant la méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD). Dans un premier temps, des codes FDTD bidimentionnels pour le calcul de bandes interdites photoniques ont été mis en oeuvre. Ces algorithmes tiennent comptes de la dispersion des métaux nobles dans la gamme optique décrite par le modèle de Drude ou de Drude-Lorentz. Ces programmes FDTD permettent de tenir compte de la propagation soit dans le plan perpendiculaire au plan d’invariance (appelé "cas dans le plan" ou "in-plane" en anglais) pour les deux polarisations TE et TM ainsi que le cas d’une propagation quelconque hors du plan (ou off-plane). Plusieurs diagrammes de bandes sont calculés et présentés pour les structures carrées et triangulaires dans les cas diélectriques et métalliques. Ensuite, nous avons implémenté un code BOR-FDTD, basé sur la discrétisation des équations de Maxwell exprimées en coordonnées cylindriques, pour la modélisation des guides d’ondes (ou d’autres objets) à symétrie de révolution. Les conditions absorbantes PML pour décrire l’espace libre sont intégrées à la BOR-FDTD ainsi que les deux modèles de Drude et de Drude-Lorentz. Des simulations ont été effectuées pour le calcul de modes propres de guides d’ondes coaxiaux et cylindriques sub-longueurs d’ondes faits en métal parfait et en métal réel (argent par exemple). Les résultats montrent la possibilité de guider des signaux optiques sans beaucoup de pertes dans un guide coaxial fait en argent de dimensions sublongueur d’onde. Ce dernier résultat est original et constitue une très importante avancée dans le domaine de la "nanoconnectique" en optique, plus particulièrement pour l’optique intégrée. Puis, un autre code numérique FDTD-3D a été élaboré pour la modélisation des structures périodiques (type cristaux photoniques tridimensionnels) éclairées en incidence oblique. Ce code intègre aussi les couches absorbantes PML ainsi que les modèles de dispersion de Drude et de Drude-lorentz. Les résultats obtenus sont comparés à ceux issus d’autres modèles théoriques. Les applications de ce code à l’étude de radôme, à l’excitation du mode TEM de la structure métallique à ouvertures annulaires et aux calculs des spectres d’extinction Raman montrent l’efficacité de la FDTD pour la modélisation de telles structures.
Etude de la mobilité atomique dans les alliages binaires Fe P Tet COPT par diffusion inélastique neutrons
(Universite Mouloud Mammeri, 2009-06-09) Messad, Leïla
Les mesures des spectres de phonons par diffusion inélastique de neutrons ont été faites en utilisant le spectrmètre trois axes 2T1 du Laboratoire Léon Brillouin (LLB) au Commissariat à l’Energie Atomique (CEA Saclay, France), Les courbes de dispersion de FePt et de CoPt ont étés mesurées dans les directions de haute symétrie: [100], [110], [111] dans les phases ordonnée et désordonnée, et dans les directions [101] et [001] de la phase ordonnée L10 qui ne sont pas équivalentes à [100], [110] respectivement. Vue la présence de forte diffusion incohérente dans le CoPt, les courbes de dispersion des phonons et les constantes de force de la contribution cohérente dans ce système sont obtenues par la soustraction de la contribution incohérente à tous les spectres de phonons mesurés. Aucune bande interdite entre les modes acoustique et optique n’a été observée, malgré l’apparition des modes de hautes fréquences. Ce qui devrait se traduire par l’absence de gap dans le tracé de la densité d’état. La densité d'états normalisée des phonons, peut être calculée à partir des constantes de forces, par intégration des courbes de dispersion de phonons sur la première zone de Brillouin. Les sites occupés principalement par des atomes légers, sont excités par des modes optiques de hautes fréquences alors que les sites, occupés principalement par des atomes lourds, sont excités par des modes de basses fréquences. L'énergie de migrations et quelques grandeurs thermodynamiques tels que : le déplacement quadratique moyen de chaque atome de la cellule élémentaire, la température de Debye, l’entropie de vibration et la chaleur spécifique ont été calculés à partir des densités d’états de phonons en utilisant le modèle de Schober et quelques formules classiques.
Contribution a l'etude de la structure ionique des metaux simples et alliage en phase liquide
(Universite Mouloud Mammeri, 2010-03-03) Harchaoui, Nadra
L’objet de notre travail est la détermination de la structure statique et de quelques propriétés dynamiques des métaux simples à partir d’une description des interactions interatomiques en termes de potentiels effectifs de paires. On montrera que ceux-ci sont le résultat net de deux contributions : l’interaction directe ion-ion donnée par le potentiel de Coulomb et l’interaction indirecte ion-électron-ion correspondant à un effet moyen du aux électrons de valence. En usant d’un formalisme «ab initio», on peut déterminer cette contribution à partir des interactions plus fondamentales dans la matière. Cependant, la nature des interactions à l’échelle microscopique rend l’étude «ab initio» très difficile. Un métal est en effet composé de deux types de particules de natures fondamentalement différentes : les ions qui sont des particules classiques qui obéissent à la statistique de Maxwell-Boltzmann et les électrons de conduction dont le comportement relève de la statistique de Fermi-Dirac. Le mouvement déterministe des ions est décrit par l’équation de Newton tandis que la dynamique des électrons relève de la mécanique quantique.
Optimisation de sources XUV générées par l'interaction d'un laser sub-picoseconde avec un gaz rare.
(Universite Mouloud Mammeri, 2010-11-25) Boudaa, Amar
Ce travail de modélisation/simulation concerne l’étude d’un laser XUV généré par le schéma OFI dans des cibles gazeuses (krypton à 32.8nm et xénon à 41.8nm) étudié expérimentalement de façon intensive au LOA (ENSTA, Palaiseau). Le milieu amplificateur est créé dans un état fortement hors équilibre suite à l’interaction avec un laser infra-rouge de haut flux et très bref. L’examen des étapes de la création et de l’évolution de la cinétique atomique a permis de caractériser le plasma OFI et d’envisager l’étude de l’amplification et le transport du rayonnement XUV. Ce dernier point a été considéré en fonction de différents paramètres (pression du gaz, intensité de pompe, . . . ) Un accent particulier a été porté sur l’influence de la dynamique des ions sur la raie d’émission. En effet, la composante ionique du plasma généré par OFI est initialement fortement couplée. Le modèle OCP appliqué à ce cas prédit des températures ioniques de quelques eV. L’étude des propriétés du laser à la sortie du plasma a montré que le chauffage ionique peut accroître l’énergie du laser jusqu’à 20% dans le domaine des pressions d’intérêt pratique. D’autre part, des simulations basées sur des équations Maxwell-Bloch ont permis la comparaison entre les cas de très faible cohérence spatiale (ASE) et celui de forte cohérence spatiale (injection des harmoniques dans un amplificateur OFI). Dans ce dernier cas, l’approximation semi-adiabatique peut décrire l’amplification sur de longues distances. Aussi, l’approche semi-adiabatique, permet, même dans le cas injecté, de retrouver les caractéristiques des valeurs moyennes du signal XUV, mais pas celles du profil temporel ou spectral à forte saturation.
Caractérisation des plasmas froids d'hydrocarbures azote/méthane et argon/méthane : Application aux dépôts de couches minces.
(Universite Mouloud Mammeri, 2010-11-29) Mezeghrane, Abdelaziz
La formation de poudres a été observée dans divers procédés plasmas de décharge, et plus particulièrement ceux utilisant des gaz réactifs tels que le méthane et l’acétylène ou encore le silane. Pour réaliser cette étude, nous avons considéré deux mélanges gazeux : et 4ArCH2NCH . Pour caractériser notre décharge, nous avons mesuré les évolutions temporelles de la tension VDC, de l’amplitude de la 3H, de la densité électronique et de la température électronique. La corrélation entre les différentes mesures a permis de montrer que la croissance de poudres dans la décharge est un processus à quatre étapes. Par contre, la durée des différentes étapes est différente et plus particulièrement pour la phase d’accumulation. Nous avons aussi montré qu’à l’extinction du plasma, les poudres gardent une charge résiduelle qui est étroitement liée au processus de diffusion dominant. L’analyse des films déposés notamment par la technique FTIR a permis d’identifier les différents groupes chimiques qui les composent.
Développement de codes de calcul µa base de la méthode modale de Fourier pour des applications en nano-optique
(Universite Mouloud Mammeri, 2011-05-22) Yala, Hakim
Le travail entrepris dans le cadre de cette thèse vise, en partie, à répondre à ces difficultés d'instabilités. Il porte sur la réalisation de codes numériques à base de la méthode modale de Fourier, pour applications en nano-optique. Nous voulons construire un modèle fiable, rigou-reux et général qui nous permettra par la suite de l'appliquer à des structures plasmoniques, sub{longueur d'onde, à la microscopie en champ proche, etc. Le premier chapitre consiste en un rappel des concepts de base de l'électromagnétisme et de la photonique, nécessaires pour la compréhension des chapitres suivants. Dans le deuxième chapitre, nous avons développé en détail la méthode modale de Fou-rier et nous avons rappelé ses déférents problèmes d'instabilités et les solutions apportées jusqu'alors. Pour l'adapter aux structures ¯nies dans l'espace (ou apériodiques), nous avons introduit le concept des couches parfaitement adaptées (PML, Perfectly Matched Layers). Celles{ci sont introduites de manière très simple sous forme d'un changement de variables dans le plan complexe. Le dernier chapitre porté sur la FMM paramétrique. Cette dernière est une amélioration de la FMM originale, principalement pour surpasser le problème d'instabilité rencontré dans le cas des structures métalliques en polarisation TM. Elle permet également une accélération de la convergence. Ainsi, nous avons rappelé cette méthode sous sa formulation initiale, puis nous avons exposé une nouvelle formulation qui s'est montrée encore plus stable. Enfin, nous avons traité le cas des structures comprenant des couches homogènes, ou nous avons proposé une procédure de résolution permettant d'économiser un temps de calcul considérable.
Etude de l'approximation de born du deuxième ordre pour les collisions d'atomes etb molecules par impact electronique
(Universite Mouloud Mammeri, 2011-11-24) Haddadou, Atika
La seconde approximation de Born nécessite le calcul d’une intégrale numérique triple délicate et souvent les résultats obtenus par différents groupes divergent. Dans ce travail nous étudions en détail la seconde approximation de Born pour le cas le plus simple pour la théorie : l’ionisation de l’atome d’hydrogène par des électrons et des positrons. L’ionisation de l’atome d’hydrogène nous permet de tester très précisément notre modèle car les fonctions d’ondes de cet atome sont connues exactement. De plus, des modèles sophistiqués existent dans ce cas et permettent une comparaison aisée. Nous reportons dans ce travail les résultats de la seconde approximation de Born pour le calcul des sections efficaces triplement différentielles correspondant à l’ionisation de l’atome d’hydrogène en utilisant une première base comportant 100 états discrets et une deuxième base comportant 32 états discrets et pseudo-états. L’ionisation simple de l’hélium est aussi étudiée afin d’élucider une vieille polémique sur des résultats donnés par deux groupes différents de théoriciens. Nous avons aussi appliqué la seconde approximation de Born pour la double ionisation de l’hélium car de nouvelles expériences viennent d’être réalisées très récemment.
Double ionisation de molécules d'interêt biologique par impact d'électrons
(Universite Mouloud Mammeri, 2011-11-24) Oubaziz, Dahbia
L’étude menée dans cette thèse est réalisée dans le cadre de la première approximation de Born. Cette approximation est justifiée lorsque la vitesse de l’électron incident est grande devant la vitesse des électrons de la cible. Pour décrire le double continuum, nous avons utilisé le modèle 2CWG qui tient compte de la répulsion électronique entre les deux électrons éjectés. Ce modèle sera utilisé pour calculer les sections efficaces multiplement différentielles ainsi que les sections efficaces intégrées.
Contribution à l'etude de la dynamique de spins dans des systèmes de basses dimensions implantation de défauts.
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Boumeddine, Fatiha Fatiha
Le travail principal de cette th`ese a pour but d’expliquer le comportement des ondes de spin de surface dans des syst`emes ferromagn´etiques et antiferromagn´etiques. Nous avons d´evelopp´e une ´etude th´eorique de calcul des courbes de dispersion des magnons de volume et de surface pour des syst`emes semi infinis ferromagn´etique et antiferromagn´etique. Le d´eveloppement de cette th´eorie a permis, `a partir d’un hamiltonien g´en´eralis´e de type Heisenberg (ayant des spins dont le module est conserv´e quelque soit l’environnement) incluant les ´energies d’interaction ´etendues aux premiers voisins et d’un champ magn´etique ext´erieur, de d´ecrire les relations de dispersion des ondes de surface localis´ees au voisinage de d´efauts. En outre, nous avons adopt´e l’approximation des basses temp´eratures en appliquant la ”random phase application” (RPA)qui correspond `a l’approximation des ondes de spin. Ensuite, nous avons d´eduit le spectre des excitations magn´etiques en utilisant l’approximation du champ moyen qui nous permet de d´eterminer les amplitudes des champs progressifs et ´evanescents des modes de surface. Dans ce travail, nous avons ´etudi´e le probl`eme de simulation du comportement des ondes de spin de surface pour des syst`emes cubiques semi infinis ferromagn´etiques et antiferromagn´etiques. En premier lieu, nous nous sommes int´eress´es `a l’´evolution de magnons de surface dans un r´eseau cubique tridimensionnel ferromagn´etique en introduisant d’autres effets en plus ceux li´es `a l’´echange ; `a savoir : variation des facteurs de structure sur les modes localis´es dans les cas o`u la surface est orient´ee selon la direction cristallographique(110), implantation d’un plan de d´efaut au voisinage de la surface. En second lieu, nous avons d’abord montr´e comment les interactions d’´echange et l’orientation cristallographique de la surface peuvent engendrer des excitations magn´etiques de diff´erentes mani`ere pour un r´eseau cubique semi infini antiferromagn´etique. Ensuite, nous avons compl´et´e l’analyse des excitations magn´etiques sur des syst`emes antiferromagn´etiques comportant plusieurs contributions ; celles rentrant en compte dans l’´etude que nous nous effectuons sont : le couplage bilin´eaire, le couplage biquadratique et l’anisotropie uniaxiale. Enfin, la validit´e des r´esultats num´eriques est effectu´ee par comparaison avec une s´erie des r´esultats obtenus par la m´ethode des fonctions de Green.
Emissions optiques des produits de pulvérisation de métaux et leurs oxydes
(Universite Mouloud Mammeri, 2012) Hammoum, Karima
Le présent travail développe une méthode d’analyse de surface par spectroscopie optique. Comme, elle a été développée par des chercheurs de différentes disciplines, elle est connue sous plusieurs acronymes : SIPS (Sputter Induced Photon Spectroscopy), IBSCA (Ion Beam Spectrochimical Analysis), BLE (Bombardement-Induced Light Emission), SCANIIR (Surface Composition by Analysis of Neutral and Ion Impact Radiation) (voir Suchanska pour plus de détails) [7]. Dans notre cas, nous baptisons la technique sous le sigle SIPS puisqu’elle s’intéresse à l’étude des radiations électromagnétiques émises suite à la désexcitation de particules excitées issues de la pulvérisation d’une surface bombardée par des ions énergétiques. L'appareillage, que nous avons utilisé, permet d’explorer un domaine spectral s’étalant de 185 nm à 710 nm. L’identification des raies spectrales par la mesure des longueurs d’onde des photons émis permet de remonter à la nature des éléments éjectés et donc à la composition chimique de l’échantillon étudié. Ainsi cette technique peut être développée pour la détection d’impuretés sur les couches superficielles des échantillons analysés. Cette méthode présente d’autres intérêts potentiels, notamment l’étude de l’interaction ions-surface et la compréhension du comportement d’un atome excité ou ionisé au voisinage d’une surface. De plus, cette technique a ouvert un champ d’investigation assez large dans le domaine de la recherche fondamentale, en effet des modèles ont émergé pour expliquer le mécanisme de formation et de désexcitation des espèces excitées responsables des radiations lumineuses. Elle est aussi un moyen intéressant pour l’étude du phénomène d’adsorption, d’ailleurs beaucoup de travaux ont été dédiés à l’analyse de surfaces en présence d’oxygène et son influence sur les émissions lumineuses [8]. Par conséquent, des modèles théoriques ont été aussi proposés pour expliquer la croissance de l’émission de lumière et des atomes excités pulvérisés, quand la surface cible est exposée au gaz d’oxygène. Nous pouvons mentionner ceux qui suggèrent la formation d’une nouvelle structure de bande sur la surface oxygénée, cette nouvelle couche est donc caractérisée par une bande d’énergie interdite, qui bloque le processus nonradiatif et par conséquent le signal lumineux s'intensifie. La valeur de ce gap fait actuellement l’objet de plusieurs controverses pour différents oxydes,notamment les oxydes de fer et de chrome. Ainsi l’un des objectifs essentiels de nos investigations consiste en la détermination de la valeur de ce gap pour la couche d’oxyde qui se forme sur les surfaces du fer et du chrome. Le présent travail est consacré à l’étude des échantillons fer, chrome et leurs oxydes sous forme de poudre. Nos expériences ont été réalisées sous vide et en présence d’oxygène afin d’élucider l’effet de l’oxygène sur les radiations optiques émises. Les résultats expérimentaux ont été interprétés dans le cadre du modèle d’échange d’électrons entre l’espèce excitée et la surface de l’échantillon bombardé. Ce modèle largement utilisé dans la littérature [8, 9] et très récemment par l’équipe dirigée par Kaddouri [10,11] permet d’une part de bien expliquer l’origine des raies spectrales observées ainsi que l’exaltation de leurs intensités et d’autre part d’estimer la valeur du gap de la couche d’oxyde formée sur l’échantillon oxygéné et des oxydes étudiés sous vide ainsi que leurs affinités électroniques.
Modélisation théorique de la dynamique vibrationnelle des couches ultra minces des surfaces alliages métalliques ordonnées avec applications aux systèmes de surfaces
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Rabah, Chadli
L'objectif principal de cette thèse, consiste en une modélisation théorique de la dynamique vibrationnelle des couches ultra minces des surfaces alliages métalliques ordonnées, avec applications aux systèmes de surfaces alliages 𝑃𝑑−𝐶𝑢 et 𝑃𝑑−𝐴𝑢. Notre modélisation est basée essentiellement sur la méthode de raccordement, adaptée initialement par Feuchtwang en 1967, lors d’une étude de l’équilibre de la structure statique d’un réseau cristallin semi-infini à trois dimensions. Par suite, elle a été reprise et développée en 1987 par Szeftel et Khater. Le développement de cette théorie dans l’approximation harmonique, décrivant toutes les interactions plus proche voisins, permis en décrivant le mouvement vibratoire des atomes d’un système semi-infini, par un nombre fini d’équations, de déterminer les modes vibrationnels localisés au voisinage d’une surface alliage métallique ordonnée, ainsi que les densités d’états vibrationnelles locales (LDOS), associées aux différents modes localisés. Nos résultats numériques, pour les systèmes de surfaces alliages métalliques ordonnées, 𝐶𝑢 (100)−𝑐(2x2)−𝑃𝑑, 𝐶𝑢 (100)−2x1−𝑃𝑑, 𝐶𝑢 (100)−2x2−𝑃𝑑, 𝐶𝑢 (110)−2x1−𝑃𝑑, et 𝐴𝑢 111 − 3x 3 𝑅30°−𝑃𝑑, auxquels nous avons appliquer notre modélisation, ont mis en évidence l’apparition de nouvelles branches de phonons de surface. Notons que, le nombre et la nature de ces branches, ainsi que les spectres des densités d’états vibrationnelles locales, dépend fortement de l’ordre structurel des atomes dans ces systèmes de surfaces alliages, de la concentration atomiques de l’adsorbat ainsi que de leurs propriétés élastiques. Par exemple, nos résultats, détaillent plus de branches de phonons de surface dans le cas du système de surface alliage, 𝐶𝑢 (100)−2x2−𝑃𝑑, que dans les deux autres systèmes de surfaces alliages, 𝐶𝑢 (100)−𝑐(2x2)−𝑃𝑑, et 𝐶𝑢 (100)−2x1−𝑃𝑑
Modélisations par la méthode FD TD des plasmons de surface localisés
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2012) Hamidi, Hamid
Ce travail de th ese se focalise sur la mod elisation/simulation des plasmons de surface localis es sur des nanoparticules de m etaux nobles (or et argent) dispos ees en r eseau p eriodique in ni. La premi ere partie du travail porte sur l'impl ementation du mod ele de Drude a 2 points critiques (D2CP) pour la description de la dispersion de ces m etaux. Le choix de ce mod ele en remplacement des mod eles d ej a existants (Drude et Drude-Lorentz) est motiv e par sa capacit e a mieux d ecrire les propri et es optiques de m etaux nobles, comme l'or et l'argent, sur toute la gamme spectrale du visible. Deux codes FDTD, l'un en incidence normale, l'autre en incidence oblique int egrant la technique Split Field Method (SFM), ont et e elabor es en prenant en consid eration ce nouveau mod ele. Des calculs sont entrepris sur des structures in nies 0D p eriodiques et 2D p eriodiques a n de tester et valider nos codes par des comparaisons avec la th eorie et l'exp erience. La deuxi eme partie de notre travail a pour objet d'appliquer nos codes FDTD dans la mod elisation des plasmons de surface sur des structures particuli eres en vue d'exploiter leurs propri et es d'exaltation du champ electrique au voisinage des nanoparticules dans les structures p eriodiques etudi ees.

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