Numéro |
J. Phys. IV France
Volume 12, Numéro 6, juillet 2002
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Page(s) | 147 - 154 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jp4:20020222 |
J. Phys. IV France 12 (2002) Pr6-147
DOI: 10.1051/jp4:20020222
Détermination du module d'Young dans des films minces de tungstène par diffraction des rayons X
P. Villain, P. Goudeau, P.-O. Renault and K.F. BadawiLaboratoire de Métallurgie Physique, UMR 6630 du CNRS, Université de Poitiers, SP2MI, Téléport 2, boulevard Pierre et Marie Curie, BP. 30179, 86962 Futuroscope Chasseneuil cedex, France
Abstract
Elasticity of reduced dimension materials remains misunderstood since both experimental and theoretical
studies on this subject are difficult to perform. Numerous experiments realised in the early 90's evidenced "elastic anomalies"
in small period multilayer systems: "supermodulus", breakdown of the Poisson's effect. The polemic raised by these observations
lead us to develop a method to study the elastic constants in thin films on substrates; it combines X-ray diffraction and
in situ tensile testing. This paper presents results on Poisson's ratio and Young's modulus measurement in 140 nm W thin films;
the obtained Young's modulus was smaller to the bulk material one whereas the Poisson's ratio was significantly larger than
the bulk one.
Résumé
L'élasticité des matériaux de faible dimension demeure encore méconnue. Ceci tient entre autre à la difficulté de l'approche
expérimentale et théorique. Dans les années 90, un grand nombre d'expériences ont mis en
évidence des anomalies élastiques dans des systèmes multicouches de très faible période : supermodule, déviation à la loi
de Poisson. La polémique soulevée par ces observations nous a amené à développer une méthode d'étude des constantes d'élasticité
- module d'Young et coefficient de Poisson - dans les films minces sur substrats ; elle combine la diffraction des rayons
X et la déformation in situ. Cet article présente les résultats obtenus dans le cas de films de tungstène de 140 nm d'épaisseur ;
la valeur mesurée pour le module d'Young est inférieure à celle du même matériau à l'état massif alors que pour le coefficient
de Poisson, la valeur est plus grande.
© EDP Sciences 2002