Alliages et multicouches AuNi épitaxiés : metastabilité et évolution sous traitement thermique

Résumé
Des alliages monocristallins Au_1-xNi_x (001) ont été stabilisés par Epitaxie par Jets Moléculaires (EJM) jusqu'à x=0.5, soit par co-déposition des éléments purs, soit dans des multicouches Ni/Au où une interdiffusion importante d'or dans les couches de nickel a été constatée. Cette miscibilité, bien supérieure à celle du diagramme de phase massif, peut être expliquée par les contraintes épitaxiales importantes qui stabilisent la solution solide en regard de la démixtion, ou bien par ségrégation dynamique des atomes d'or pendant la croissance. Lors de recuits ex-situ, des modulations de composition chimique de périodes variant de 3 à 5 plans atomiques selon la composition se développent dans la direction perpendiculaire à la surface, uniquement quand les contraintes épitaxiales sont fortes. Une analyse quantitative par rayons X et microscopie électronique à haute résolution montre la présence de plans mono-atomiques de Ni séparés par quelques plans riches en Au. Nous discutons ce phénomène sur la base de la théorie de la décomposition spinodale. Nous envisageons également la possibilité de stabiliser une phase ordonnée quadratique sous l'effet des contraintes bi-axiales.