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Proposition de thèse au LEMHE - ICMMO, Orsay.

Sujet : Etude du couplage entre structure et ordre chimique dans les agrégats bimétalliques : vers l’établissement de diagrammes de phases à l’échelle nanométrique.

publié le

Si la structure électronique et la structure atomique des agrégats monométalliques ont fait l’objet de nom-
breuses études, il n’en va pas de même de la répartition des constituants sur les différents sites d’un agrégat
bimétallique, typiquement entre le coeur et la surface. La ségrégation superficielle, les contraintes au coeur des
agrégats, les frustrations dues à la quantité de matière finie peuvent modifier substantiellement l’ordre chimique
par rapport au cristal infini et également induire des modifications structurales par rapport à des agrégats
monométalliques.

Sur ce dernier point, la thèse profitera de l’expérience acquise sur le couplage entre transition de phase
structurale et transition chimique sur les surfaces des alliages dont les constituants ont des rayons atomiques
très différents (un cas prototype étant le système Cu-Ag) pour aborder cette question dans les agrégats. On
recherchera en particulier l’existence de nouveaux nombres magiques dus à la compatibilité entre la taille des
différentes facettes exposées et les diverses surstructures de surface, un supplément de stabilité pour les agrégats
concernés devant alors être observé.

Des algorithmes de Monte Carlo et de dynamique moléculaire seront utilisés pour obtenir la structure et la
configuration chimique des agrégats en fonction de leur concentration et de la température. Une comparaison
avec le comportement des surfaces d’alliages semi-infinis obtenu par les mêmes méthodes de simulation sera
entreprise. Par la suite, des méthodes analytiques de champ moyen seront utilisées pour interpréter les résultats
des simulations numériques. On s’efforcera enfin de comparer les prédictions des simulations numériques aux
résultats expérimentaux quand ils existent et à susciter de nouvelles expériences, en particulier au synchrotron,
pour enrichir ce travail de modélisation.

Contact : Jérôme CREUZE - LEMHE/ICMMO - Bâtiment 410 - Université Paris Sud-11 - 91405 Orsay cedex
- tél 01 69 15 48 18 - fax 01 69 15 48 19 - jerome.creuze@u-psud.fr

Thèse financée sur contrat ANR.