Mardi 13 juillet 2010 à 10h00 - lieu : amphithéâtre PONTE campus de Saint Jérôme

Soutenance de thèse de Docteur de Michel Sassi

Etude ab initio d'arrangements moléculaires auto-assemblés sur surfaces métalliques.

Résumé :
Dans cette thèse, nous effectuons des calculs de structure électronique basés sur la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT). Dans un premier temps, ce travail porte sur le mécanisme d'adsorption d'arrangements moléculaires auto-assemblés par liaisons hydrogène sur des surfaces métalliques. Dans le cas du co-dépôt des molécules de mélamine et de PTCDI sur Ag(111), nous avons étudié quantitativement l'influence mutuelle entre les liaisons intermoléculaires et les interactions molécule-surface. Nous montrons que le réseau de liaisons hydrogène est peu affecté par les interactions des molécules avec le substrat. D'une manière générale, nous concluons que les simulations sans substrat donnent une assez bonne description des arrangements dirigés par liaisons hydrogène. Dans un deuxième temps, nous avons effectué une étude théorique de la polymérisation des molécules de BDBA et de la co-polymérisation des molécules de HHTP avec BDBA déposées sur une surface d'argent (111). Ces polymérisations résultent de réactions de déshydratation successives endothermique d'un point de vue énergétique. Il est donc nécessaire de tenir compte de la contribution entropique à l'enthalpie libre de polymérisation. Pour cela, nous proposons un modèle entropique tenant compte des contraintes induites par l'adsorption moléculaire sur la surface. Le calcul des fonctions thermodynamiques (enthalpies, entropies et enthalpies libres) montrent qu'il existe un seuil de germination au delà duquel les réactions de condensations deviennent exothermiques. Pour compléter cette étude, nous développons un modèle statistique de type Monte Carlo dans le but de simuler les grandes structures résultant de la polymérisation bidimensionnelle de BDBA et ainsi mettre en évidence les défauts topologiques qui apparaissent dans les expériences.

Mots clés : Calculs DFT, auto-assemblage moléculaire, surfaces métalliques, réaction de condensation, polymérisation, seuil de germination.

Lundi 12 Juillet à 14h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire d'Eric Duverger, Institut FEMTO-ST Dpt MN2S/UMR 6174 CNRS, Université de Franche Comté

Apports de la fonctionnelle de la densité  (DFT) à l’étude des systèmes moléculaires 0D à 2D sur semi-conducteur.

La maîtrise des surfaces et interfaces est cruciale dans de nombreux domaines de haute technologie, aussi différents que la micro-électronique, l'optique, la chimie, la corrosion, la catalyse, la métallurgie, les polymères ou encore les biomatériaux. Dans le cadre de ce séminaire nous nous intéresserons plus particulièrement au domaine de la nanoélectronique. Actuellement , la fabrication des circuits électroniques suit une approche « top down » basée sur l’utilisation des techniques de photolithographie. Dans un tel contexte, la taille minimale des circuits pouvant être fabriqués est limitée techniquement à la moitié de la longueur d’onde utilisée. Afin de contourner les verrous technologiques de l’approche “top down”, l’approche « bottom-up » utilisant des molécules isolées ou constituant des assemblages a été proposée. Naturellement, cette course à la miniaturisation a entraîné un développement, de plus en plus rapide, des recherches sur les surfaces et interfaces.

Nous aborderons dans le cadre de ce séminaire l’application de la modélisation théorique de la fonctionnelle de la densité DFT couplée à l’utilisation du STM aux interfaces Si(111)-B, Si(111)-7x7 et aux interfaces de terres rares Er/Si, Sm/Si. Nous montrerons que l’élaboration de nano-objets 0D, 1D et 2D peut être envisagée sur ces interfaces pré structurées. Toutefois,  les résultats montrent que la connaissance du site d’adsorption de molécules organiques sur l'interface et la capacité d'obtenir les édifices stables à la température ambiante demeure l’un des principaux enjeux au développement de cette approche. En effet, la formation de structures contrôlées, utilisant la géométrie de la surface sur laquelle elles sont déposées, est un facteur déterminant dans le développement des nanotechnologies fondées sur le principe « bottom-up ».

Vendredi 9 juillet à 9h30 - lieu : Im2np - service 262, campus de Saint Jérôme

Séminaire de Annie Wakata, Université de Yaounde 1 (Cameroun)
Fonctionnalité des bulles/cavités dans les semiconducteurs

résumé:

Après une présentation synthétique de l’Université de Yaoundé 1 (Cameroun), j’exposerai les projets de recherche du laboratoire des sciences des matériaux en mettant l’accent sur le projet relatif à la fabrication de cellules photovoltaïques à coût réduit.

Je discuterai également, dans le but d’en améliorer le rendement, des questions relatives à la modélisation et à la caractérisation desdits matériaux.

Le rôle joué par les cavités et les bulles, tant dans la phase de fabrication des films minces que dans celle relative à la purification de ceux-ci,
mérite que l’on puisse convenablement décrire leur évolution, depuis leur germination jusqu’à leur équilibre thermodynamique.

Jeudi 8 juillet 2010 à 14h30 - Lieu : Amphithéâtre 3A, Polytech' Marseille, Technopôle de Château-Gombert.

Soutenance de thèse de Docteur de l'Université de Provence par Anne Collard Bovy

Emetteur Récepteur UWB à 1 Gbps : Etude et développement de l’étage numérique

Résumé :

L'augmentation du débit est l'un des principaux axes de la recherche sur les transmissions sans fil. Les recherches effectuées durant ce doctorat avaient cette finalité  et ce dans un des domaines des plus prometteurs : les communications à bande ultra large. Largement plébiscitées en aérospatiale et communications réseaux, ces solutions font l'objet de toutes les attentions depuis leur réglementation sans licence de la part de la « Federal Communications Commission ». Dans notre cas, l'étude s'est portée sur la transmission à très faible distance, moins d'un mètre, d'un signal à un giga bit par seconde.  Cette thèse représente les travaux menés sur la partie détection numérique d'un tel émetteur/récepteur et sur les améliorations qui sont possibles compte tenu des recherches menées sur le canal de transmission ainsi que sur une approche de la modulation par impulsions pseudo-orthogonales.

Aussi, le manuscrit se concentre sur le modèle de modulation des données, la conversion analogique numérique multiphasée  cadencée à une fréquence équivalente de 40GHz et surtout le bloc de traitement numérique du signal placé au niveau du récepteur. Le signal considéré ici est de type impulsionnel pour des transmissions mono-utilisateur. Le développement d'un tel démodulateur n'a pu se faire sans une approche de démultiplication des moyens et une adaptation à la modulation choisie (modulation numérique par intervalle inter-impulsions). Cela nous a permis de réaliser un système de filtrage dit en mode parallèle et de détection par paquet. L'ajustement du bus de données à traiter à la taille de 64 échantillons nous a permis de travailler à une fréquence de 675MHz, fréquence adéquate pour une intégration « On chip » du système de type STMicrolelectronics HCMOS 9.

A partir des constats sur le canal de transmission, une étude de ce dernier a aussi été menée. De plus, dans l'optique d'améliorer le système en terme de discrimination du canal ou d'augmentation du débit, le principe de pseudo-orthogonalité a été étudié et a ouvert des perspectives intéressantes.

Mots clés :  Ultra Large Bande, Transmissions radio-fréquences pulsées, Modulation par impulsions, Modulation numérique par intervalle inter impulsions, Filtrage par corrélation, Filtrage parallèle, Détection par paquets, Canal de transmission, Pseudo-orthogonalité.

Mercredi 30 Juin à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de Peter Schumacher University of Leoben , Chair of Casting Research, Franz Josef St. 19, 8700 Leoben Austria Austrian Foundry Research Institute, Parkstr. 21, 8700 Leoben Austria .

Design of novel casting alloys by control of microstructure

The motivation of this presentation is to show the alloy development necessary to obtain novel Al alloys for structural and engine applications in the automotive industry. In particular the control of intermetallic phase selection and their morphology play a crucial role in the performance of the developed alloys. Moreover it is also necessary to consider the technological processing properties such as feeding and fluidity of such novel alloys. The limited performance at higher temperatures, e.g. in engine applications, of the otherwise in casting processes convenient Al-Si alloy group leads to hot tearing and becomes an ever present problem during shape casting. The present work gives an overview how trace elements can strongly affect phase selection in the Al-Si and Al-Mg₂Si alloy systems and how these can strongly affect grain refinement to overcome hot tearing.

Mercredi 23 Juin 2010 à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de F. Palmino, Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies UMR CNRS 6174

Etudes de Molécules isolées et Auto-assemblées sur Si(111) et SiB(111) par STM à Température Ambiante

Depuis plusieurs années des résultats spectaculaires ont été obtenus sur les systèmes « molécule organique/métal ». Les études par microscopie STM (et depuis peu par AFM et QPLUS) sous ultra-haut vide montrent qu’il est possible d’obtenir des résolutions moléculaires et sub-moléculaires aussi bien sur des molécules isolées qu’auto-assemblées. De tels résultats ont souvent été considérés comme impossible à obtenir sur silicium du fait d’une interaction beaucoup trop forte entre les atomes de Si et les molécules. Néanmoins le groupe Nanosciences du laboratoire femto-ST a montré qu’il était possible, sous certaines conditions, d’exploiter les caractéristiques des surfaces de Si pour d’obtenir à température ambiante des molécules isolées, alignées et/ou auto-assemblées en interaction « faible » avec le substrat. Je vous présenterai durant ce séminaire des études STM de porphyrines, de molécules zwitterionniques, d’essieux moléculaires, d’azobenzène … adsorbées sur Si(111), SiB(111) et SmSi(111) stables à température ambiante.

Mardi 22 juin 2010 à 14h (lieu : Amphithéâtre Rouard - Faculté des Sciences et Techniques, St Jérôme, Marseille)

Soutenance d'Habilitation à Diriger des Recherches de Jean-Noël Aqua

sur le thème :
Physique statistique des systèmes à longue portée et asymétriques : croissance cristalline, fluides chargés et phénomènes critiques

Jury : Rapporteur : Angel ALASTUEY, CNRS, ENS-Lyon
Rapporteur : Chaouqi MISBAH, CNRS, Université Joseph Fourier
Rapporteur : Pierre MULLER, Aix-Marseille Université  
Examinateur : Isabelle BERBEZIER, CNRS, Aix-Marseille Université  
Examinateur : Françoise CORNU, CNRS, Université Paris 11
Examinateur : Thomas FRISCH, Ecole Centrale Marseille
Examinateur : Paolo POLITI, ISC, CNR, Florence
Invité : Vivek SHENOY, Brown University

Jeudi 17 Juin 2010 à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de V.B. Shenoy, Brown University, USA

Influence of edges, substrates and adatoms on the morphology, electronic structure and magnetism in graphene

In this talk, I will present an overview of our recent work on edge stresses [1], substrates[2,3] and the role of functional groups [4,5] on the physical properties of graphene.

Jeudi 17 juin 2010 à 10h - lieu : site Château Gombert, amphithéâtre 3A, Polytech Marseille, Dpt MT

Soutenance d'Habilitation à Diriger des Recherches de Lakhdar Zaid

sur le thème :
Conception de dispositifs en technologie CMOS pour des applications de radiocommunications
et liaisons de proximité

Jury : Rapporteur : Eric KERHERVE Pr, Université de Bordeaux
Rapporteur : Philippe PANNIER Pr, Université de Provence
Rapporteur : Robert STARAJ Pr, Université de Nice-Sophia Antipolis
Examinateur : Rachid BOUCHAKOUR Pr, Université de Provence
Examinateur : Jean GAUBERT Pr, Université de Provence
Examinateur : Gilles JACQUEMOD Pr, Université de Nice-Sophia Antipolis
Invité : Hervé BARTHELEMY Pr, Université de Toulon
Invité : Sylvain BOURDEL HDR, Université Paul Cezanne

Mardi 15 Juin à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de Djar OQUAB, CIRIMAT, ENSIACET-INP, Toulouse

Divers aspects de l’oxydation haute température des alliages aluminoformeurs 

L’oxydation et la corrosion sont parmi les principaux responsables de la limitation de durée de vie des pièces en alliages métalliques dans les turbines à gaz pour aéronautique ou production d’énergie. La compréhension des mécanismes de croissance des couches d’oxydes, protectrices ou non, aide à construire des modèles de prédiction de durée de vie. Quelques exemples, tirés des études menées au CIRIMAT, seront présentés pour décrire la diversité des situations que l’on peut rencontrer dans le cas de l’oxydation isotherme ou cyclique des matériaux aluminoformeurs.

Lundi 14 Juin à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

G.B. Stephenson, Materials Science Division & Center for Nanoscale Materials, Argonne National Laboratory, USA

Switching a Ferroelectric Film by Asphyxiation

Ferroelectrics are both fascinating and useful because their atomic-scale structure responds strongly to electric field and temperature. Large epitaxial strain and interfacial effects make ultrathin films behave very differently than bulk crystals. In particular, their polarization structure depends sensitively on the nature of the charge compensation at their interfaces. We have been using in situ surface x-ray scattering to monitor film growth and to observe the polarization structure of ultrathin epitaxial PbTiO3 films as a function of temperature, thickness, and environmental conditions. Recently we discovered that the effects of changing ionic surface compensation by applying a chemical potential are similar to the effects of changing electronic surface compensation by applying an electric potential. The direction of polarization in PbTiO3 / SrRuO3 heterostructures on SrTiO3 (001) substrates can be switched by changing the oxygen partial pressure (pO2) in equilibrium with the surface. Here we present results on the equilibrium polarization phase diagram and stability limits as a function of temperature, pO2, and film thickness.  Results will be compared with a model for the interaction of surface chemistry with the ferroelectric phase transition. This opens up a rich new area for study, in which surface chemistry has a large interaction with the ferroelectric phase transition. Work supported by the U. S. Department of Energy under Contract No. DE-AC02-06CH11357.

Lundi 14 juin à 14h30 - lieu : USTV site de La Garde, BU Salle Recherche

Séminaire de Prof. Satoshi OHARA, Université d'Osaka

SITE-SELECTIVE SYNTHESIS AND ARRANGEMENT OF METAL NANOPARTICLES ON SDS-FUNCTIONALIZED SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES

suivi de

Séminaire de Dr. Zhenquan TAN, Université d'Osaka

NOVEL MECHANOCHEMICAL SYNTHESIS OF CARBON NANOMATERIALS BY A HIGH-SPEED BALL-MILLING PROCESS

Jeudi 10 Juin à 11h (Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de S. Maitrejean, CEA LETI

Mémoires à changement de phase et rétention de l’information : Stabilisation de la phase amorphe par l’ajout de dopants

 Mardi 8 juin à 10 h - lieu : site Château Gombert, amphithéâtre 3A, Polytech Marseille, Dpt MT

Soutenance de thèse de Thibaut Deleruyelle

Conception d'antennes spécifiques pour étiquettes RFID, application à la Grande Distribution

L'identification d'objets par radio fréquence (RFID) est très prometteuse car elle permet d'automatiser des opérations qui étaient jusqu'à aujourd'hui manuelle, tout en garantissant une grande fiabilité de détection et une gestion de l'information plus conséquente. Un des secteurs les plus demandeurs de technologie RFID est le secteur de la grande distribution.
Les freins majeurs à l'évolution des systèmes RFID dans ce secteur sont : le coût de fabrication de ces étiquettes tout comme les performances qu'elles doivent présenter pour garantir cette fiabilité de détection.
Le travail de ma thèse consiste à concevoir des antennes pour étiquettes RFID adaptées au marché de la grande distribution. Réalisée dans le cadre du projet PACID, ces antennes doivent répondre aux contraintes liées aux gestes métiers des utilisateurs ainsi que ceux liées à la fabrication à grande échelle de ces antennes.
Finalement des études de faisabilités portent sur des besoins croissant des systèmes RFID à savoir : la possibilité de localisation d'un objet dans un volume et la conception d'antennes multistandard pour garantir l'interopérabilité des équipements présents chez les différents utilisateurs.

 Jeudi 03 Juin à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de P. Bruno, Materials Science Division, Argonne National Laboratory, 60439, Argonne, Illinois, USA 

Thermoelectric and Structural Properties of NanoCarbon Ensembles

We have undertaken a systematic study of the interrelationship between thermopower, electrical and thermal conductivity initially using nanocarbon ensembles with a view to controlling, insofar as possible, these three parameters separately.These ensembles are composed of mixtures of nanographite or disperse ultrananocrystalline diamond (UNCD) and are formed into mechanically rigid compacts by reaction with methane gas and subsequently annealed at temperatures up to 2500K. Here we present our recent result on the exceptional thermoelectric properties displayed by nanocarbon ensembles (NCE’s) as well as their structural modifications under thermal treatments. We will present data and discuss our approaches to increase the electrical/thermal conductivity ratios.The overall goal of the study is to develop high ZT materials for efficient energy conversion. Suitable materials for this purpose must resist recrystallization at high temperatures and must not be resource limited so as to qualify for large scale power generation applications.    

 Jeudi 27 Mai à 14h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de Vanessa Monier, IM2NP-Société SOITEC

Étude des défauts cristallins dans le silicium par diffusion de la lumière

L’étude des précipités d’oxygène et des dislocations dans le silicium représente un enjeu important pour l’amélioration de la qualité des substrats SOI ou silicium. La technique LST (« Laser Scattering Tomography »), particulièrement adaptée à la densité ou la taille relativement faibles des défauts recherchés, est basée sur la diffusion de la lumière infrarouge. Ces travaux présentent les développements nécessaires de cette technique pour la mesure puis l’étude du comportement et de l’évolution des défauts. La taille des précipités d’oxygène individuels, à présent accessible, permet d’étudier leur croissance au cours du temps pour différentes températures et morphologies. L’étude des dislocations en fonction de la polarisation de la lumière incidente est ensuite détaillée. Le développement de la théorie de la diffusion de la lumière par ce type de défauts étendus combiné aux différentes améliorations de la technique LST permet la détermination complète du système de glissement d’une boucle de dislocation non décorée. Enfin, les mesures LST permettent de discriminer les dislocations décorées des non décorées.

Mots clés : diffusion de la lumière, LST, Rayleigh diffusion, précipité d’oxygène, dislocation, silicium, caractérisation

 Jeudi 20 Mai 2010 à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de T. David

Croissance guidée et caractérisations de nanofils de silicium latéralement organisés dans une matrice d'alumine nanoporeuse.

Nous présentons le travail visant à faire croitre des nanofils de silicium dans une matrice d'alumine nanoporeuse par la méthode VLS.
Nous avons développé un procédé de réalisation d'alumine nanoporeuse sur silicium. Celui-ci permet maintenant de contrôler les propriétés géométriques de l'alumine fabriquée (diamètre des pores, période, épaisseur de la couche). L'organisation latérale est très bonne même s'il est envisageable de l'améliorer.
Nous avons aussi étudié différentes méthodes pour déposer de l'or au fond des pores ainsi obtenus. Les avantages et les inconvénients de chacune des méthodes ont été détaillés et nous avons pu ainsi répondre au besoin de départ (l'obtention de catalyseurs d'or). Ces méthodes de dépôt sont utilisables sur substrat massif et présentent des avantages intéressants en termes de souplesse et de simplicité d'utilisation notamment.
Enfin, nous avons fait croitre avec succès des nanofils sur substrat massif et dans les pores de l'alumine. Nous avons pu en étudier quelques caractéristiques, notamment structurales. L'utilisation de l'alumine pour positionner les nanofils est donc envisageable et l'effet de guidage des nanofils par les pores pendant la croissance a été démontré. De plus, cet environnement confiné ne fait pas augmenter significativement le nombre de défauts structuraux observés dans les nanofils comparé à des nanofils crûs sur substrat massif.

 Jeudi 06 Mai 2010 à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6) 

Séminaire de Pr. H. Stone, University of Cambridge , Department of Materials Science and Metallurgy, Rolls Royce University Technology Partnership, UK .

Metallurgy of Nickel based Superalloys.

The latest, fourth, generation of nickel-based superalloys that are produced as single crystals for turbine blade applications now include significant additions of ruthenium to improve alloy stability against the formation of deleterious topologically close packed phases.  This talk will provide a brief introduction to the metallurgy of nickel based superalloys and the four generations of alloys that have been developed before reviewing the effect of Mo, Co, W & Ru levels determined from a study of a series of fourth generation alloys. 

Attention will be focussed on the effect of alloying on the lattice parameter misfit between the gamma and gamma prime phases, the microstructure and the mechanical properties of these alloys, as well as their environmental resistance.

 Vendredi 23 Avril 2010 à 11h - Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de S. Le Moal, Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille CNRS – UPR 3118, Campus de Luminy, Case 913, 13288 Marseille Cedex 9

Formation et caractérisation de couches minces d’oxydes et d’alliages métalliques sur substrats monocristallins

Les couches minces d’oxydes et d’alliages métalliques suscitent un intérêt technologique croissant de part leurs propriétés électroniques, mécaniques et thermiques. Elles trouvent des applications dans des domaines aussi variés que la microélectronique et la catalyse hétérogène.  Dans ce séminaire, je présenterai les travaux que j’ai menés durant ma thèse à l’Institut des NanoSciences de Paris sur les couches minces d’alliages Al-Ni et mon post-doctorat à l’Université de Bonn sur les couches minces d’oxydes de titane.

Tout d’abord, je décrirai la formation de couches minces d’alliages Al-Ni après dépôt sous ultravide d’Al sur un monocristal de Ni(111) à 130 K. La composition et la structure des couches alliées obtenues après recuit à haute température (760 K – 790 K) sont étudiées en combinant in situ des techniques d’analyse de surface (AES, LEED) et de volume (RBS, canalisation d’ions, analyse par réaction nucléaire). La formation d’une couche ordonnée et épitaxiée de Ni₃Al(111) est suivie, au-delà d’une épaisseur critique d’Al dépendant de la morphologie de surface du substrat Ni(111), par celle d’une couche ordonnée et relaxée de NiAl(110). Cette transition dans la croissance est d’origine cinétique, gouvernée par l’interdiffusion des espèces Al et Ni. Une étude fine de la cinétique de croissance de ces couches alliées, réalisée par diffraction des rayons X en incidence rasante (ESRF, ID03), est actuellement en cours.

Ensuite, je présenterai une approche originale pour le développement de catalyseurs-modèles, basée sur la formation de couches minces d’oxyde de titane (TiO_x) sur un monocristal de Pt₃Ti(111). La composition de surface ainsi que la structure électronique, cristallographique et vibrationnelle de ces couches minces, déterminées respectivement par  AES, spectroscopie des photoélectrons induits par UV (UPS), LEED et spectroscopie de perte d’énergie des électrons à haute résolution (HREELS), dépendent fortement des paramètres d’oxydation. Un processus de ségrégation de Ti vers la surface est mis en évidence jusqu’à ce qu’un régime de saturation soit atteint ( 220 L O₂ à 1000 K). Ce phénomène de saturation correspond à une transition dans la structure de la couche d’oxyde. Les deux phases ordonnées ainsi obtenues à 1000 K ont été identifiées et correspondent toutes deux à une phase de type « TiO ». De plus, j’ai étudié l’adsorption de CO sur Pt₃Ti(111) et sur les films minces de TiO_x par AES, LEED, HREELS et spectroscopie de désorption thermique (TDS). Dans le cas du Pt₃Ti(111), une adsorption moléculaire du CO sur les sites « on-top » du Pt ainsi qu’une décomposition partielle du CO sont mises en évidence. L’adsorption de CO n’est observée que pour les surfaces de Pt₃Ti(111) faiblement oxydées (< 220 L O₂ à 1000 K), la mise en ordre des molécules de CO ne se produisant que sur des régions non-oxydées ayant conservé l’ordre chimique en surface (avant la ségrégation du Ti en surface induite par l’exposition à l’oxygène).

 Jeudi 22 Avril 2010 à 11h (Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6))

Séminaire de S. Vizzini, Laboratoire Surfaces et Interfaces de Matériaux Avancés (SIMA) associé à l’Université Paris Sud (Orsay), Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) de Saclay.

Structure et propriétés physico-chimiques de quelques matériaux quasi-bidimensionnels épitaxiés sur un substrat métallique ou semi-conducteur.

Il est maintenant possible d’élaborer in situ, par épitaxie sur des substrats (métalliques, semi-conducteurs) bien contrôlés, des matériaux quasi-bidimensionnels présentant des propriétés physico-chimiques singulières. Nous montrerons ici comment accéder à ces dernières grâce aux outils puissants de la physique des surfaces que sont les microscopies champs proche (STM, AFM), les techniques de spectroscopies (AES, XPS, AR-PES) et de microscopies électroniques (TEM, LEEM), à travers quelques matériaux très étudiés comme les couches ultra-minces d’oxyde d’aluminium réalisées sur Ag(111) et Si(100)-H, ou des feuillets de graphène épitaxiés sur SiC. Ainsi nous présenteront quelques propriétés remarquables de ces nanomatériaux, en mettant en évidence des effets surprenants (diffusion, ségrégation…) qui apparaissent à l’interface et qui sont favorisés par une interaction plus forte dans la couche déposée que ne l’est l’interaction de celle-ci avec le substrat. Nous montreront également comment, à partir du cas particulier du dépôt de silicium sur un substrat d’argent, un choix « éclairé » du couple (substrat, élément déposé), en fonction des effet de chimie, de taille et de ségrégation, permet d’imaginer … et de réaliser ( !) des matériaux inédits aux propriétés singulières à forte potentialités applicatives. 

 Jeudi 01 Avril à 11h (Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6))

Séminaire de P. Nowakowski Laboratoire de Génie des Matériaux et Procédés Associés (LGMPA), Université de Nantes, Polytech’Nantes, Rue Christian Pauc, BP 50609, 44306 Nantes Cedex 3, France

Etude de ségrégation interfaciale par spectroscopie de rayons X à dispersion de longueur d’onde

La spectroscopie d’électrons Auger (AES) est actuellement l’une des techniques analytiques, la plus souvent utilisée dans le cas d’études de ségrégations interfaciales. Cependant, cette technique possède des limites dans son application : elle exige la fracture intergranulaire in-situ de l’échantillon sous ultravide, afin de prévenir la contamination de la surface analysée.Ces conditions pourraient être défavorables dans le cas de l'étude des différences entre de forts et de faibles taux de ségrégation, qui pourraient ainsi introduire des erreurs sur des analyses quantitatives. Cette erreur sur la quantification serait due au fait, que la fissure suivrait les joints des grains avec le taux de ségrégation le plus élevé ; ces zones seraient alors plus fragiles. Les analyses effectuées par AES, donneraient alors des résultats surestimés du taux de ségrégation.Le but de ce travail est de développer une nouvelle technique d’étude de la ségrégation interfaciale qui ne nécessite pas de fracture in-situ sous vide ou de préparation spécifique d’échantillons.Les études se concentrent sur la ségrégation intergranulaire du soufre dans des alliages à base de nickel. La ségrégation intergranulaire du soufre en équilibre a été obtenue par des recuits de différentes durées à 750°C . Après recuits, les échantillons ont été cassés ex-situ dans l’azote liquide. Les analyses des faciès de rupture ont été réalisées avec un microscope électronique à balayage (MEB) de marque Zeiss Merlin avec un courant de faisceau de 400 nA à l’aide d’un spectromètre à dispersion de longueur d’onde (WDS) de marque Oxford Instruments.La principale difficulté de l'analyse quantitative de la ségrégation sur des faciès de rupture intergranulaire par la technique WDS est que la surface d’analyse n'est plus plane mais rugueuse. Il est nécessaire de prendre en compte dans la quantification l'angle d'inclinaison de la facette analysée par rapport au faisceau d’électrons. Cet angle d'inclinaison peut être déterminé à partir des mesures du courant d'échantillon dans le MEB.La quantification du soufre a été faite en utilisant le modèle analytique PhiRoZ à l’aide du logiciel Stratagem. Les angles d’inclinaison des facettes de rupture ont été pris en compte dans les calculs.On peut en conclure que la ségrégation intergranulaire peut être quantifiée par la technique WDS sur un échantillon fracturé ex-situ.

 Vendredi 12 février (Lieu : Université du Sud Toulon Var)

Soutenance de thèse de Docteur de l'Université par Fabien Bonneton

Extraction sur Données Brutes Sonar et Trajectographie Associée

 Jeudi 11 Février à 11 h (Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP campus de Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Abdoul Aziz Bogno, doctorant, Im2mp Equipe Microstructures de croissance auto-organisées

Etude de la dynamique de formation de microstructures de solidification équiaxes d’alliages Al-Cu par radiographie X Synchrotron

Dans le cadre de ce séminaire, je présenterai une partie de mon travail de thèse portant sur la dynamique de formation des microstructures de solidification équiaxes. Les expériences ont été réalisées à l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) sur l’alliage Al-10 %pds Cu dans un four de type Bridgman. La croissance des structures équiaxes a été obtenue par un refroidissement contrôlé de l’échantillon dans des conditions quasi-isothermes (i.e gradient thermique nul). La technique de radiographie X-synchrotron a été utilisée pour suivre in situ et en temps réel le processus de croissance de ces microstructures. Sur la base des radiographies, l’évolution de la longueur des branches dendritiques primaires a pu être analysée et il s’avère que leur comportement obéit à une loi du type KJMA (Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami). Nous avons également révélé un phénomène d’auto-empoisonnement dû à la gravité lors de la croissance des grains. L’existence de deux étapes successives dans la croissance des branches primaires a été mise en évidence : La première étape obéit à la loi de croissance d’une dendrite libre (modèle de Pelcé) et la deuxième étape est liée à l’interaction solutale avec les grains voisins.
La suite des travaux sera consacrée à l’analyse systématique de la croissance équiaxe pour deux compositions différentes de l’alliage et différents taux de refroidissement.

 Mercredi 3 Février à 11h (Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP, campus Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de B. Gault, Department of Materials, University of Oxford , UK

Evolution en sonde atomique tomographique – état de l’art d’une technique en évolution

Depuis 10 ans, la renaissance de la sonde atomique assistée par impulsions laser ultracourtes (<10ps), combinée au développement de méthodes de préparation d’échantillon basées sur le micro-usinage par faisceau d’ion focalisé, la technique a fortement évolué et équipe aujourd’hui plus de 50 laboratoires dans le monde. Ces évolutions technologiques majeures ont permis de faire progresser la sonde atomique sur tous les fronts : augmentation significative champ de vision, application aux matériaux semiconducteurs ou isolants, amélioration de la résolution en masse… Ces avancées rappellent néanmoins que, par exemple, les performances précises de la technique sont encore males définies, et que celle-ci doit encore évoluer pour atteindre sa maturité, principalement concernant les aspects de reconstruction tomographique, et pour l’analyse de matériaux semiconducteurs complexes. Lors de cette présentation, les bases physiques de la sonde atomique ainsi que les principes fondamentaux des aspects instrumentaux seront introduits, puis les performances intrinsèques de la technique seront discutées, et enfin les possibilités de la technique seront présentées autour d’exemples d’application étudiés en détails.

 Jeudi 28 Janvier à  11h (Lieu: Salle des séminaires de l'IM2NP Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6)

Séminaire de F. Danoix, Université de Rouen -Groupe de Physique des Matériaux - UMR 6634 CNRS / Department Metallkunde und Werkstoffprüfung -Montanuniversität Leoben -Austria

ATOM PROBE TOMOGRAPHY: TRUE 3D ANALYTICAL MICROSCOPY

The technique of atom probe tomography (APT) enables atomic level microstructural characterization to be performed on a wide range of materials, from laboratory model to complex engineering alloys, to thin multilayer films on planar substrates, dielectric films, semiconducting structures and devices, and embedded ceramic materials [1]. The technique provides information on the size, morphology and compositions of coexisting phases, the solute partitioning of the elements between the phases, and solute segregation to defects, like dislocation lines, interfaces and grain boundaries. Such information leads to a more complete understanding of fundamental aspects as well as service properties of complex engineering materials. The type of atomic level information that may be obtained with atom probe tomography is illustrated in the case of model and structural materials, mainly steels and aluminium based alloys, and will emphasis the complementarities with electron microscopy techniques on selected examples.

Among the analytical advantages of atom probe tomography, its ability to detect quantitatively light elements such as carbon and nitrogen, makes it an indispensable instrument in physical metallurgy for the study of phase separation in steels. In particular, APT offers the possibility of investigating the first stages of carbon and nitrogen segregation and precipitation at the nanometer scale, when concentration fluctuations, and their associated compositional and elastic disturbances the material are not developed enough to be detected by transmission electron microscopy. In martensitic steels, different stages of ageing at low temperatures (i.e. lower than 500°C ) are reported, ranging from C trapping on dislocations (Cottrell atmosphere formation), to phase separation by spinodal decomposition and precipitation of transition ε carbides and cementite (Fe3C). New information, related to the carbon concentration of these various phases will be presented, confirming or ruling out some of the classical compositional data presented in the literature. Alloyed carbonitrides and nitrides are also investigated, both in the case of ternary model alloys, and in the case of complex high alloyed steels. Results presented will show how heterogeneous precipitation in a model FeNb(CN) alloy can be revealed in 3D by APT, delivering parallel structural and compositional information. Compositional information on large VC and (MoCr) 2C carbides will also be presented, and compared to thermodynamical modelling.

 Jeudi 21 janvier 2010 à 11 h (Lieu: Salle Master MINELEC Département MT-Polytech, Château Gombert)

Séminaire de Philippe Coronel, CEA LITEN, Département des NanoMatériaux

Concepts Avancés pour l'Energie et les Nano-Objets

Les activités de recherche et de développement du CEA-LITEN seront présentées au cours de ce séminaire, en particulier celles concernant les nanomatériaux pour l’énergie, les micro-piles à combustible (µPAC), la thermoélectricité ou les cellules solaires photovoltaïques. Nous passerons également en revue les besoins en sources d’énergie des « objets nomades » du futur, associant une puce en silicium et une micro-source d’énergie embarquée. Pour de tels systèmes, la gestion de cette source d’énergie est cruciale et pose de nombreux problèmes et verrous technologiques, notamment en termes de récupération, de stockage de l’énergie et d’intégration d’autres fonctionnalités innovantes dans ce domaine.

Mercredi 13 Janvier 2010 à 10h30 (lieu : amphi 1A de Polytech MT, campus de Château Gombert)

Soutenance de thèse de Doctorat de Laurent Rémy

Mise en place d’une nouvelle méthode de conception orientée DFM

La première partie de manuscrit présente un état de l’art des différentes visions du DFM au sein du processus de conception industriel. Une nouvelle méthode de conception orientée DFM baptisée le DFM² est définie, se basant principalement sur l’intensification des interactions entre la conception et la fabrication. L’étape de conception de cellules se place au cur de ces interactions afin d’appliquer les améliorations DFM en amont de la conception du circuit. La suite de l’étude présente des résultats visant à s’affranchir de la variabilité observée lors de la fabrication, concernant des domaines comme la planéité ou la lithographie à la fois pour le FEOL et le BEOL. Une étude statistique sur l’étape de métallisation est ensuite proposée, visant à modéliser l’impact de la géométrie du motif des dispositifs de remplissage métalliques sur les performances électriques des circuits. Les résultats permettent de définir de nouvelles conditions de simulation afin de prendre en compte cet effet dès la conception des cellules. Enfin, un outil d’aide à la conception de cellules (DUTY) est proposé. Son objectif est en premier lieu d’accompagner les concepteurs dans la mise en place du DFM² en leur proposant des améliorations DFM basées principalement sur les résultats obtenus précédemment. De plus, son but à long terme est de corréler les modifications DFM réalisées avec les améliorations de rendement attendues.

Lundi 11 janvier 2010 de 9 h à 12 h et de 14 h à 16 h (Lieu : Amphi Rouard - Campus de Saint Jérôme)

Séminaires de la Chaire Itinérante de Diffusion Neutronique organisés par la Société Française de la Neutronique (SFN) à l'invitation de V. Coulet

09h00 - 10h45 : Introduction a la diffusion des neutrons  (Gregory Chaboussant- LLB Saclay)
10h45 - 11h15 : Pause café autour des posters de la SFN
11h15 - 12h00 : Neutrons pour l'étude des matériaux (Marie-Helene Mathon - LLB Saclay)
14h00 - 15h00 : Diffraction des neutrons : structure et transitions de phase (Francoise Damay- LLB Saclay)
15h00 - 16h00 : Diffusion inélastique des neutrons: excitations de réseau et de spin, des phonons aux magnons (Sylvain Petit- LLB Saclay)

Jeudi 7 janvier 2010 à 14h (Lieu : Espace Recherche de la Bibliothèque Centrale, campus de La Garde-Toulon)

Séminaire de Dr. Pierre BRODARD, Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructures, EMPA - Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research - Thun, Switzerland

Overview of the Raman activities @ EMPA Thun

Our main interest is the investigation of the mechanical properties of materials by Raman spectroscopy. For this purpose, we use a reflective-type, triple monochromator micro-Raman spectrometer optimized for spectral resolution. However, our ultimate goal is to perform nanoscale stress analysis by using tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS). In this context, we focus on the synthesis of plasmonic nanostructures and their characterization by surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS).

Jeudi 7 Janvier 2010 à 11h (Lieu: Salle des séminaires de l’IM2NP (Saint Jérôme service 161, aile 1, niveau 6) 

Séminaire de M.I. Fedorov, Leading researcher of the Laboratory for Physics of Thermoelements, Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences, St.Petersburg

Thermoelectric Research in Ioffe Institute