Etude Des Mécanismes De Perte D'énergie Des Ions Moléculaires Légers Dans Les Solides

Résumé: Cette thèse a pour objet l’étude de l’évolution des processus dynamiques intervenant lors de l’interaction des molécules diatomiques avec des cibles solides. Nous avons, en particulier, discuté l’effet d’interférence se produisant entre les deux atomes constituant la molécule d’hydrogène et l’explosion Coulombienne, rencontrés au cours du ralentissement des ions issus de la dissociation de la molécule H2 sous l’effet du potentiel répulsif écranté. Notre investigation s’est portée tout d’abord sur l’exploitation des potentialités des techniques d'analyse par faisceaux d'ions IBA, utilisées habituellement dans les analyses multi-élémentaires, pour l’étude des effets moléculaires, à savoir ; la mesure du rapport des pouvoir d’arrêt moléculaire et atomique, et l’évaluation de la contribution de l’explosion Coulombienne au straggling. Nous nous sommes intéressés aux résonances des diffusions élastiques en utilisant la technique EBS, en raison des sections efficaces souvent élevées autour des résonances. En effet, à la résonance, les différences -même légères- entres les spectres issus de la diffusion des ions atomiques et moléculaires peuvent être observées. Nous avons proposé cette méthode comme une nouvelle approche et une alternative à la méthode de transmission de projectiles atomiques et moléculaires à travers des cibles ultrafines autoportées qui sont difficiles à préparer et peuvent présenter des irrégularités au sein de la surface, ce qui peut engendrer des erreurs significatives dans la mesure de l’épaisseur et donc, du pouvoir d’arrêt. Notre contribution à l’évaluation de la perte d’énergie de projectiles moléculaires porte essentiellement sur le calcul numérique de la perte d’énergie des molécules H2+ dans l’aluminium en utilisant la théorie diélectrique de Lindhard. Nous avons appliqué les équations établies dans le cadre de cette théorie au calcul du ralentissement des ions atomiques dans les solides. Puis, nous avons étendu les calculs aux ions moléculaires H2+ en introduisant dans le programme initialement dédié aux ions atomiques, une subroutine utilisant les équations développées par N. Arista pour considérer l’effet de voisinage. L’influence de la distribution des électrons dans les solides sur l’effet de voisinage a été 130 considérée en utilisant les modèles GMR et Les tenant compte du confinement des électrons dans les solides.

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