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Faisceaux d’ions - Théorie et mise en œuvre| Réf : M4396 v1
Auteur(s) : Franck FORTUNA, Erwan OLIVIERO, Marie-Odile RUAULT
Date de publication : 10 sept. 2010
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La capacité à concevoir, élaborer, utiliser les matériaux à l'échelle nanométrique est un des moteurs majeurs des technologies du XXIe siècle. De nombreuses innovations, dans le domaine des matériaux du futur et de leurs applications, résultent des avancées de la nanotechnologie (manipulation à l'échelle atomique, structuration et synthèse fonctionnelle de nano objets…).
Par exemple, dans la course à la miniaturisation des circuits électroniques (voir encadré 3), l’élaboration de composants implique déjà, de nos jours, la mise en œuvre d’objets de dimensions nanométriques, dont les propriétés physiques sont profondément modifiées par rapport à celles de l'état massif.
Aussi, l'étude des propriétés physico-chimiques des objets de basse dimensionnalité, présente un grand intérêt, tant sur le plan technologique (stockage de données, dispositifs tout optique, guides d'onde, nanotribologie, catalyseurs à haute performance…), que fondamental (effets de taille et impact de l’environnement local sur la structure des agrégats et leurs propriétés physiques).
5.1 Nanoprécipités métalliques en matrice protectrice
Les matériaux nanocomposites constitués d'agrégats, dispersés dans une matrice protectrice, suscitent un intérêt croissant et motivent de nombreuses études. Leur élaboration présente néanmoins des difficultés ; en particulier, dans la mise en œuvre de méthodes de synthèse qui permettent de maîtriser la taille, la forme, la distribution en taille et l'organisation spatiale des agrégats. Et ceci, tout en conférant au matériau final, une bonne tenue mécanique et une bonne stabilité chimique et thermique.
Les nanoparticules peuvent être élaborées par des voies chimiques (organométalliques, co-précipitation, technique de micelle inverse (voir encadré 6)…), ou physiques, en réduisant progressivement la taille d’objets macroscopiques (évaporation, pulvérisation, ablation laser, lithographie haute résolution à l’aide de faisceaux d'ions focalisés (FIB Focussed Ion Beams)), ou encore en les construisant atome par atome (par exemple, sous la pointe de microscopes à balayage (STM Scanning Tunnelling...
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ÉTUDE ET PROPRIÉTÉS DES MÉTAUX
(1) - KOSTLER (H.), TRAVERSE (A.), NEDELLEC (P.), DUMOULIN (L.), RUAULT (M.-O.), SCHAPBACH (L.), BURGER (J.P.), BERNAS (H.) - A new hydride : MgHx prepared by ion implantation - Journal of Physics : Condens. Matter, Insitut Of Physics (IOP) Publishing Ltd, 3 , pp. 8767-8776 (June 1991).
(2) - RAUSCHENBACH (B.), KOLITSCH (A.), HOHMUTH (K.) - Iron nitride phases formed by nitrogen ion implantation and thermal treatment - Physica Status Solidi A, n° 2, Wiley Interscience, 80, pp. 471-475 (decembre 1983).
(3) - HANSEN (M.), ANDERKO (A.K.) - Constitution of Binary Alloys - (constitution des alliages binaires), Metallurgy and metallurgical engineering series, Genium Publishing Corporation Amsterdam & new York., 2e édition, 1305 p, © 1958 (1985).
(4) - HANSEN (M.), ELLIOT (R.P.) - Constitution of Binary Alloys : first supplement - (constitution des alliages binaires, suppléments à [81]), Schenectady, N.Y. : Genium, 874 p (1986).
(5) - SAWADA (K.), PAI (C.S.), LAU (S.S.), POKER (D.B.), BUCHAL (CH.) - Ion mixing of Ni-Pt films on Si - Journal...
Analyse par rayon X induits par particules chargées (PIXE)
Spectrométrie de collisions élastiques et de réactions nucléaires. Théorie et Applications
Les mesures en radiofréquences, caractérisation des réseaux multiaccès
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