Rayons X et Matière

J. Phys. IV France 10 (2000) Pr10-73-Pr10-79
DOI: 10.1051/jp4:20001009

Structure et cinétique de mise en ordre dans des couches minces épitaxiées d'alliage AuNi : étude par thermodiffractométrie des rayons X

I. Schuster¹, G. Abadias², B. Gilles³ and A. Marty<sup>1

1</sup>  CEA Grenoble, Département de Recherche Fondamentale sur la Matière Condensée, Service de Physique des Matériaux et Microstructures, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble cedex 09, France
²  Laboratoire de Métallurgie Physique, Université de Poitiers, SP2MI, Téléport 2, boulevard Marie et Pierre Curie, BP. 30179, 86962 Futuroscope cedex, France
³  LTPCM-ENSEEG, Institut National Polytechnique de Grenoble, BP. 75, 38042 Saint-Martin-d'Hères, France

Résumé
Les progrès de la technique de dépôt par Epitaxie par Jet Moléculaire ont permis d'élaborer des super-réseaux métalliques en couche mince. Or, certains de ces édifices obtenus par épitaxie sont instables à l'état massif, et il est donc indispensable d'étudier le rôle des contraintes pour comprendre et prédire leur stabilité. Le système Au-Ni a été choisi comme modèle. Notre laboratoire a déjà mené une étude de diffraction X en température sur des couches minces d'alliages AuNi. Une structure modulée en composition le long de l'axe de croissance a été observée, suivant un empilement de 1 plan riche en Ni et (n-1) plans riches en Au. Les résultats relatifs à l'alliage Au_0,6Ni_0,4 sont repris afin d'appuyer l'analyse structural qui a suivi, objet du présent article. La modélisation de cette structure nous a permis de comprendre le type d'ordre qui s'établit peu à peu dans la couche. D'après nos calculs, la mise en ordre correspond à la croissance de domaines de structure ordonnée stable aux dépens de domaines mal ordonnés, plutôt qu'à l'établissement progressif d'un ordre homogène dans toute la couche.

Abstract
The improvements in the Molecular Beam Epitaxy (MBE) techniques have allowed one to obtain super-lattices in metallic thin layers. Because some of these epitaxial structures are unstable in bulk, it is necessary to study such strained systems to understand and to predict their stability. Au-Ni has been chosen as a model system. An in-situ temperature X-ray diffraction study has already been carried out in our laboratory with AuNi alloys thin layers. It has been show that a modulated structure develops along the growth direction of the AuNi layer. This structure consists of a periodic stacking of 1 Ni-rich plane and (n-1) Au-rich planes. Then a focus would be given in this paper on the analysis of the superlattice structure. The most representative is the one formed by Au_0,6Ni_0,4 on Au(001). The modelized structure would allow us to understand what kind of order settles in the layer. From our calculations, the description of the ordering process like the growing up of some small well-ordered domains seems more close to the reality than the progressive development of an homogeneous order.

© EDP Sciences 2000