Publication : Laboratoire d'essais

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  - RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
  - LABORATOIRE
  - D'ESSAIS
  - LABORATOIRE
  - (D’ESSAI,
  - SUR LA CRISTALLISATION DES COUCHES TRES MINCES D’OR
  - de M.M. Antoine Colombani et Gaston Ranc
  - PUBLICATION N° 149
  - (Extrait des Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, T. 232 P. 1344-46 - Séance du 2 Avril 1951)
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- - PHYSIQUE MOLÉCULAIRE. — Sur la cristallisation des couches très minces d'or. Note de MM. ANTOINE COLOMBANI et Gaston RANC, présentée par M. Gustave Ribaud.
  - L’un des buts de ce travail a été l’élude, à la température ambiante, du comportement des couches très minces d’or déposées sur des supports, amorphe comme le plexiglas ou cristallin comme le sel gemme (cristal de Na Cl).
  - La technique expérimentale est celle de l’évaporation thermique, dans le vide de la pompe à diffusion d’huile en présence d’air liquide. L’épaisseur des dépôts est mesurée à 6 % près à l’aide d’un étalonnage préalable par pesées. Enlin, ce sont les variations de conductibilité du dépôt qui nous renseignent sur l’évolution de sa cristallisation.
  - Voici très brièvement les résultats essentiels de nos observations :
  - i° Dépôts sur plexiglas. — Aux épaisseurs très faibles inférieures à 5o Â l’évolution de la résistivité est fonction croissante du temps. Ce n’est qu’au-déssus de 50 A qu’apparaît l’évolution spontanée décroissante signalée ordinairement et correspondant à la cristallisation (fig. 1). La courbe pointillée de la figure 2 traduit, en fonction de l’épaisseur, les variations de la résistivité après stabilisation. Celle-ci est constante au delà d’une centaine d’angstrôms et vaut sensiblement 2,8 fois celle qui correspond à l’or massif.
  - 2° Dépôts sur cristal NaCl. — Au-dessous de 35 À, valeur inférieure à celle qui correspond au support amorphe (5o Â), l’évolution de la résistivité est croissante en fonction du temps. Elle est décroissante au-dessus de 35 Â. De plus, la courbe donnant, en fonction de l’épaisseur, la résistivité du dépôt sur NaCl est toujours située au-dessous de celle du dépôt sur plexiglas (fig. 2) du moins jusqu’à 5oo Â.
  - Trois faits importants sont à retenir :
  - A. L’épaisseur à partir de laquelle l’évolution cristalline apparaît est plus faible sur le support orienté (12 couches atomiques) que sur le support amorphe (16 couches atomiques).
  - B. A épaisseur égale (de o à 5oo Â), la résistivité d’un dépôt sur cristal de sel gemme est inférieure à celle d’un dépôt sur plexiglas, et l’écart est d’autant plus important que l'épaisseur est plus faible.
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- - C. Les rapidités d’évolution dans la cristallisation sont toujours beaucoup plus grandes sur le support amorphe (à épaisseur égale) (fig. 3). Cette différence de mobilité des atomes est évidemment due à la différence de grandeur des forces d’adsorption des supports et très probablement aussi à l’action supplémentaire d’orientation pour ce qui concerne le cristal.
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  - 1 3
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  - Fig. 1.
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  - On g 3 %
  - o 500 «(A°) 900
  - Fig- 2.
  - Le microscope optique, même aux plus forts grossissements et aux plus faibles épaisseurs, ne permet pas de déceler une différence de structure des dépôts qui paraissent continus. Par contre, le microscope électronique (pouvoir séparateur s ==60 A) nous a fourni des renseignements intéressants :
  - 1
  - 0
  - 8
  - f
  - 500 t(minukec) 900
  - Fig. 3.
  - % 80.
  - 70
  - 60
  - 50 40.
  - 30
  - 20.
  - 40
  - 0 %
  - 6 x U VO o
  - & V)
  - Fig. 4
  - 0 en me
  - I° Les dépôts sur plexiglas paraissent continus. On n'aperçoit pas de microcristaux, même avec le grossissement 15 ooo(s == 60 ).
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- - 2° Les dépôts sur NaCl montrent la présence d’une multitude de micro-cristaux dont certains atteignent des dimensions de 1000 Â.
  - (Ces observations ont été faites sur les couches séparées du support. Le cliché présenté correspond à une épaisseur de 60 Â sur NaCl. Les traits blancs transversaux proviennent d’un effet de tension de la membrane de collodion-support. )
  - Les cristaux se détachent en noir. Leur dimension moyenne est d’environ 500 Â. Tantôt ils sont entourés d’or paraissant non cristallisé (s= 60 A), tantôt ils sont isolés. Dans les deux cas, leur croissance paraît se faire aux dépens de leur entourage et doit s’accélérer si la température s’élève, avec une augmentation correspondante de la conductibilité. Ces résultats étendent et précisent les travaux américains qui signalent l’apparition de gros cristaux d’argent (support NaCl) complètement orientés, séparés par des trous (windows) et visibles au microscope optique après chauffage au-dessus de 400°C.
  - ( Extrait des Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. 232, p. 1344-1346, séance du 2 avril 1951.)
  - GAUTHIER-VILLARS, IMPRIMEUR-LIBRAIRE DES COMPTES RENDUS DES SÉANCES DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES.
  - 139763-51 Paris. — Quai des Grands-Augustins, 55. AATi '
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