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Le présent travail intitulé « Etude des instants initiaux des réactions solide – solide » a été réalisé dans le cadre d'une thèse en co-tutelle franco-italienne sous le double sceau de Alma Ticinensis Universitas de Pavie et de l'Université Joseph Fourier de Grenoble. Il s'est déroulé pour l'essentiel au ‘Département de Chimie-physique Mario Rolla' de l'université de Pavie, sous la direction du Prof. Paolo GHIGNA. La partie française c'est déroulé sous la direction du Prof. Michel DUCLOT au Laboratoire d'Electrochimie et de Physico-Chimie des Materiaux et des Interfaces - LEPMI (UMR 5631, CNRS, Grenoble-INP, UJF). De plus, les travaux expérimentaux du suivi de la cinétique des réactions oxyde - oxyde ont été réalisés au ‘European Synchrotron Radiation Facility', (E.S.R.F, Grenoble, France), sous la direction du Dr. Francesco D'ACAPITO. Le mémoire est subdivisée en 7 chapîtres. L' introduction fait un point général sur les connaissances des réactions entre solides tant du point de vue thermodynamique que du point de vue transport de la matière. Le première chapitre fait le point des connaissances de la cinétique des réactions solide – solide et montre l'intérêt de la connaissance des phénomènes aux instants initiaux. Ce point constitue la partie originale qui sera développé dans ce travail. Dans le chapître 2 sont présentés la stratégie d'analyse (rayonnement synchrotron, ajustement des données) ainsi que le système expérimental (film mince du matériaux étudie sur substrat monocristallin). Le chapître 3 est consacrée a l'étude de la croissance épitaxiale des films minces d'oxyde de type MO, (M = Mn, Zn, Ni), à l'aide d'un système de déposition par magnetron sputtering Radio Frequence (RF-magnetron sputter). L' échantillon obtenu est ensuite recuit pour l'homogéneité de l'orientation épitaxiale. Les techniques X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) et Fluorescence X-Ray Absorption Spectroscopy (fluo-XAS) sont présentées dans le chapître 4 ainsi que le faisceau synchrotron GILDA BM08 de l'ESRF, où ont été réalisées les expériences ce qui a permis l'identification d'au moins un nouveau composé cristallin. Sur le faisceau ID24 (ESRF) ont été réalisées les mesures de X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy (micro-XANES) (chapître 5). Le faisceau ID03 (ESRF) a servi pour les mesures de diffraction superficielle (chapître 6). Un pas en avant dans l'analyse de la surface est présenté dans le chapître 7 où les mesures par Atomic Force Microscopy (AFM) et par Electron Diffraction (ED) montrent des changements impressionnants de la structure et de la morphologie superficielle des films d'oxyde (chapître 8). Ce travail a permis un approche performante pour la compréhnsion des mécanismes des réactions interfaciales au niveau de l'atome. Ces résultats peuvent être une contribution important pour l'élaboration de nouveaux oxydes à l'état nanometric. Cette perspective laisse penser à l'ouverture d'une nouvelle voie pour l'étude de mécanismes de réaction à l'état solide de façon analogue au réactions de femtochimie en phase gazeuse. |
