Laboratoire de Physique Théorique
Toulouse - UMR 5152

Dans une premi-ere partie nous consid-erons le syst-eme fYSZjj(0001)-􀀀Al2O3g (fcouchejjsubstratg) ob- tenu par voie sol-gel pour lequel un (des) traitement(s) thermique(s) induis(ent) la formation d’il^ots YSZ
 epitaxi-es plats (interfaces (1) et (2) ; substrat plan) ou bomb-es (interface (3) ; substrat rugueux). Nous proposons un mod-ele physique -a l’-echelle atomique et une approche de simulation ab initio pour calculer les -energies de chaque interface a-n d’expliquer l’absence de l’interface (3) sur un substrat plan.[1] La deuxi-eme partie introduit un mod-ele physique -a l’-echelle nanom-etrique coupl-e -a un algorithme Monte-Carlo classique pour simuler la mise en il^ots, au cours d’un traitement thermique, de -lms minces synth-etis-es par voie sol-gel. Cette partie compl-ete l’-etude pr-ec-edente en justi-ant la plus grande stabilit-e de l’interface (3) vis -a vis des interfaces (1) et (2) sur un substrat rugueux.[2] Nous proposons ensuite une d-emarche de simulation analogue et un mod-ele d-ecrivant les processus de formation d’il^ots pour des couches synth-etis-ees par des proc-ed-es de type PVD-CVD illustr-es par le syst-eme fGejjSig.[3] Finalement, un mod-ele physique et un algorithme de dynamique mol-eculaire classique sont associ-es pour simuler l’auto-organisation de particules de diamant microm-etriques immerg-ees dans un -lm liquide horizontal en -evaporation sur un substrat. Les particules sont soumises -a des forces capillaires attractives et des forces de friction avec le substrat qui est plan ou ray-e. L’exp-erience d-emontre une agglom-eration pr-ef-erentielle des particules sur les zones de forte rugosit-e d’un substrat ray-e ; le mod-ele d-emontre l’im- portance des frottements dans l’interpr-etation de ce ph-enom-ene.[4] Mots-cl-es : physique de la mati-ere condens-ee, auto-organisation, simulation num-erique, il^ots nanom-etriques, particules microm-etriques

[1] F. Lallet, N. Olivi-Tran and L.J. Lewis `Interface energies of (100)Y SZ and (111)Y SZ epitaxial islands on (0001)-􀀀Al2O3 substrates from -rst principles’ ArXiv :0801.3594 (2008) submitted to PRB. [2] F. Lallet, R. Bachelet, A. Dauger, and N. Olivi-Tran `Monte Carlo approach to island formation during thermal treatment of thin -lms’ Phys. Rev. B 74, 075411 (2006). [3] F. Lallet, A. Dauger, and N. Olivi-Tran `Comparison between models of insulator and semiconductor thin -lms islanding’ Phys. Stat. Sol. C 4, 1189-1192 (2006). [4] F. Lallet and N. Olivi-Tran `Micrometer-sized particles in a two-dimensional self-assembly during drying of liquid -lm’ Phys. Rev. E 74, 061401 (2006).