RI]PIJBIIQIJI ALGERITNNE DEMOCR{TIQUE ET POPULATRE MINISTERX DE L'INSEIGNEMENT SUPE'RIEUR ET DE LA
vwyrti
Moussaoui Nour f,l Houda RECHf, RCHE SCIf, NTIFIQUE UNTVERSITE MOHAMED SEDDIK
Bf,N YAHIA - JIJOL
FACULTf, Df,S SCIf,NCES EXACTES f,T
INFORMATIQT'E
DEPARTEMENT DE PHYSIQUE
M€noir€ prtsent€ pour obrenirt€ dipt6mede Mast€r en physique
Sp6cirlitd : phylique des Mlt6naur
Intituld
Soltsue lc i 26/06 / 201E dcv&L tcjuryl
F. Zeh^ni
N. Brihi Prol Uriv.
de Jijel
de J'jel
de Ji.jcl
Elaboration €t canct6risation dcs films minces d,oxval€ ate nickel
doD6 Mn
G.tue N Dleu le toDl putsrnt,
qrl D'r .lon6 h hlo a er h ..paclt , €t qlt n,. 6ct.rr6 i.B l€ bon cbmtn,
q&rurrcpe s. &trc $n! @n rl&t.
C. r.rv.il & ato r€rliri a! labmtoiE d,atud€ ds m(tiu (LEM), de I'uivdi tt.l.
J'.xpdmc @ pbfotrd. gstihrdc n Mmi*r No{.€ddltr. Brit pr.f6fu
dala'crcb! de Phlsique de la faculc dB Scioc6 Exeres er rnforutiqb de l,ui
dc Jit.l qli a dnige e r.Eil efii@c.nc6t. Ccs qEtques lign6 sn1 insnfiiseres A *pd m @mi$mc pour la cqfilncc qu il a'a t&noisnae.
Je Elleie vivencnt M'"" :
|a !ent4 d6 Scid6 Bxer.! cr
I'hnncu de pn!.ide( lejury.
Fouzl, Zehrdl PDfsffi ru ddparhmm de phyEiq
IlaomttiqG d. l'UnivRi& d. JUcl, pou o'!hn
tc En rcier aNi he! mir ave qlij,ai pgrlsp tant d6 mondr do vin n.Ul@
di6cil.s €t qui n ont aid6 A irav€Mr cdr.in6 6p&uB e oe de @rb Daij.dc
J !d6s. o6 plu sino&6 @ercicmals n mNitu: Noureddtne lE&a*lt i l'Univ6ita dc Jij€I, qui a bier voub rcc.Dro de IaiE nnie
Entrn, er surrour, je tim! d tm@id m faniUe qui o.a 66si ioujtus sotr r&crilg@r .t Deat@qr rout au lolg de non ondin d'€lud..
DEDr&40ts
ft dzda cz itatad i :
,'4 'at* t')ze el ,i wa, nittz fae, b!tu dlk4lid,a d
leoa ana@ 2qe Diea k4 ,4tdo e, kl f44ltqo,
z4 a,et Aiz .la4 ki4r4
D iil44. t4'","4n. %4{4, e/4*4.ddn..
,1d44lWh4lebl4,4n4e.
4 eaa lhaa.
,4 .t aO att rrt * .t e4 aillea e4,
4 tqt b lnaa*oo dz ?&/rt<e 2018.
Un enfant, an professear, un liwe, url ualon petient changer le mofi.la
Table des matidres
Table des matidtes
sur
,12 CoNh@ls& I oxldedcnickel... ...
4.2.2 Oryeare ....109
41. }twficiis s&cr.l6 de Nio .
,|J.l.Propnad6c6lello3r4hiqnsdsnucnnls...-....-....-..''.'-''...-...fto
,1.3:. Popriaok ll*e6dqu6.. .... .. .-.. . .----l t,
,l,l.l. PDFi6!& ll@riqud... '...--.-ir4
4.4 Appli@rior du NiO d gartir d€ LoE Fopli€t6s ..,..,.,.,....,... ,... ...1. l5
08
Table des matidr€s
l8
2.2.lrincipc de h neilod€ Solcel ... ...19
2.2.r. Rimtions chiiriques dans le procdde solsel . ... .. ... ... .. ... .. ... ... .. ... .. ... ... 20
l.2.2.Tmsitionsolccl... .. ...21
2.1. D6cnprion de h nelhode \ol sel 2.2.1 Calificarion el shr(hG du sel 2.4.1. Spin coorinB ou oenuifr€ation L Elaloaion des @u.hs minc6 de NiO 2.5.S&ndgeetFaitm@ttnennique...,...,.,...26
2.5.1- L€ s6ohasedes ouobq nin ,...,.,..,.,.,....,.26
2.J.2.r€tBnmqldremiquedesoouohsoinces... ... .. ... 21
2.6.Avantasesetinconveddtdupocedesolgel...-...,...23
2.6.1.Ia avalas6 du procdde sol-cel .. . . .. ... . . ...-.-..,..23
. ...22
23 2a 3-2. Sourc6ltilisCslour Ie d6p6t 3.2 t. NiiEte de hickel h€xanydrate 29 3-2.2.NitEtedemangdiseretrshydrate... ... ...30
3.3.Pr€paEtiondessolutionspoudesnhrsdeNiopus...,,...,..,..30
3-4.NpmdoddBsoiutionspoudcsnlbsdoMn:Nio...-..31
Table des matiares
4.2. Nehorqe ds subsbars du veFe 5.Dapordcscou(hesnrKes ...
ll
33
Chopitre IrI: technique de coroct6risoiion
L D'f6a.nmJF.rsyons X DRIJ.
l-3.3. Deteminatim d6 oonraintes
2 I MesGs dsproFrrAsophques
aStErr€defiacnbsion... ...44
b.D€rqninaliondclalegcudelabodeinlcrdnc{lcsap)...44
DD6teminerdelindiccdcdifftaclion...-...-...45
d. Ddleminationdc 1anoigicd Urbrch... ... . . . . . . . . . . . . . . .. . 45
3ca@tCrisaliondletiiquepalamCtlDdcd6quarepoinls... 46
4-MBue de l epaisseu (protjl ndtE)... ...,.,.,. ... . .... .... ...47
4.1. Pridcipe de fonctiomemenr d b p@fibne$€ .... ... ...,. ,.... ,.. ... ... .. _.. .. ... 4B 42 MNe d €paissew ... ...-...-.-.-...48 37
4.1 Tchniqs *pdrimdb les 50
Table des matid Chopiire IV: risultots et disdrssions
l. Id.o.luctioo... .. ., .
l GEllsisd@ srucdials des filb! d. NiO . ... .. ..
5. ProFiat& alectiqB...
J.M@cdel {plisrupspFElotu:Ele... ... ....
3
t
4. C@ct4nsmm p6r sF.@s@pc W-Visible .. , ,
Introduction g6n6ral
bt"d."ti"" s*tu
Itrt.odu.fion g6n6rale
Lts natgriau 6labdds so6 fotne dcs couches hinc4 po$ancnt dcs trcpii6r4s dysico"chiniqncq difl6Mtes dc celles des natdnau ndsifi. La naturc ct niqnq la norphotogie ut la stucluc cnsbUosuphique du film sonl e! oflot ldrement li€B n l'iftemction se pbduisonl €ntre h haGnan n ddposer e1 te subshat, loN de rCldboblion du
tla. L ulilisation de couches hinces esr parriculidrened nlte'dsanre dam l,indNrrie d@
L oxyde de nickel est un nat6riau import$t appartiont d la tmiue des oxydB
t"Bpamts coDduotem (Tco), s6 dif6Mles lrop.j6tes (optiques, nasn,:riqu6.
eld&iqn6,.. ) el son abondance su la rerrc fonl de lui un mdidat idoal utjlis6 dos ptusicN
domirs scieftinqus et nrdufticls. En ell€t ies couches mincs d,oxyde de njctcl pdvol
Cft ltilhees co$ne hstiere achve dos des qpt€m chjhiques lje gaz, Mode dus 16 pil6
d ausi dms dralFes disposilirs pfiolovolt.&&a
Le dopage de Nio p3r de! 6tDenls appropries peut amelioEr ses cdaorsistiqB
opriqnes ei lcoCGrd U couse pou ses applicdioN prariquer. ED padiculier te doprye de NiO p& te mugmse nodifie oonsidonbtehent ses propndrOs phy6iques.
De nonbreuses techdqn$ de d6p6r ort 6l€ uti[sees ponr ta fittricarion des concns
nincs, lcllcs quc: I'ablation lascr, pulv6risarion cathodique RF, Ia dfuosition en lnc
vaFur, l€ sprat py.olyss et le prac6s6 Sotcel qui resre la m€rhode la pr6 sinlle d la
D6 ce Favail, k6 nlhs nincs dc NiO pur et dopdc onl ird pdpads pd la ndihode Sol-Ccl a$ociee n la techniqud de depdt par cenlritusation dito ( sp'n coatios ) su diffdenb
snh6t & Nobe choix pou la nethode solcel. s,eaplique ptr ta souptese de synLhdse qu.ele
offe. En efe! du noncnr que mu hvaittons en solDtion, nors ponloN dvieger
I alabomrion de couches hinoes composCes tu parr.nt toDr sinptencnt de deu ou d€
ptosicm pr6d6eus- Cdm€ le nilmgc se fait etr sotution. donc au livc!tr holitulair€!
nau auoc ue gmde honogeneite de h solurion de dgp,5t.
r. b!1 de notrc lrav2il de elerch€ a 6t€ d sc pd, de bien naibjsa t€ Droc€d6 d'ehho€tion, pr voie Solcel, des fflns hinc6 d,oxyde de nicket pur et dopa bega6e el d d6liffi 16 propri6t€s opliques el eGchi{ruBs des nh6 ninces.
4)
43
Flaborr oF e .da-rr s'uo1 d6 ll rr rce, d o\yJe dr ., e.
Le o€moire edt compose d€ koi6 chdpiE€s ct ii €r dgei!6 d€ la heidre suivmle :
> tr pIuia cbapiEe m4isie €ssti€ltened! d pr4sdtd ue perri€ de @cn@he
bibliogFphiqle s I. Nio cmcs@l s lropri&es olliqnes, srucrurids
> L deuiene onapilre con@e la pr4sent.tid du pnoffe sot gct et d6 Foro,:il6 dpen@tal6 condujtut d l €hb@iioa ds filns ninc6 d oxyd€ d. nictrd plf .t
> L roisiio. chapitrc esi c@srcn! au tecbniques d€ ceactdrjsiiid utilisesl
di6elion d€6 ayoDs )q h AecFodotobatrie Uv-visible, lc proillnaft, q
oAtode d6 quane poDEs.
L. qubiehc ohapitr€ esr coN@r6 I la ds rAsltais ohtsu* {@r€risoiion
presfltltio, l! discuri@ cl finlcrpEiElim sttuctlEr€, opt4ue .1 6lccFique .16 fim
or t rDine notE trsvail pd ue cobolNior s4ne6le,
Elab@lior et @clirieti@ d6 fib! nin6 d,oxlde de nid,
Chapitre I
G6n6ralit6s Sur lOxvde de Nicke
Gatr6rilit6sur lorlde de oickel
l.Introduction
De$ ca chapitre I'accent sm mh dans un prflier iemps sur les Drincipales pmpriit€s de I oxyde de iickel e savon bs propiEl6s strLrcrrnal6, 6lcchiqrs et optiqtrs, ...etc. Du
u s@nd temps nous presentercns quelquB applicalions dc cet oxyde.
2. D6finition d'une couche ffince
on lppelle oouche nince u matsiau dont Lue des dinasi.ns, m sdi€l
I e?d;ssm, d ats pctlte devdr les deui aurres dimensions. cette faible di$arce enrre ls
dcu slrfac6 limitc6 du na€riau entaine lne peiturbation des proprietes ph'6iqre selon c€nc dimdslon. L i dGt des colches ninces prcviert de l. pdiolenn dcs propriatds
pnysicochini'tucs acqnise pd le na6na! selon octte direotion. Cie$ pourquoi ls ouchcs
ninca jouenl un L6l€ de plus en plu inporlanr cn .dolcclnologic ?oe nc nc' sachc, ell6
Brrdsenteil ur enjeu econonique et ccla 6t du lait dc Ia rclativc simnlicil6 dls tcchni+Ls dc Icu nisc cn ouvre, dono du faible de leu ClaboBtion. De nos jouN, unc Bredc veiela dc nat€.ian cst trtilis6e pou prcdljre des couchcs nnrccs. A tirc dticmplcs, nous pouvss
ciler: m6tau, les dllirs* netalliqu€s, 16 conposes renactaires (oxyds, nitnfts carnni,...),lq\ oonposes inlcmehuique d lcs poLlndes. ta applicatiom dcs 6uoh6
nins comisscnt h d€veloppement de plus en pls ae61er6, er notmnent cs deu
3. Oxydes t ansparents conducieurs CICO)
3.1. D6finition d'un mt'lriru TCO
Un *collenr Tco e$ d6nni pe une rofre oonduciivn6 Clectrique conbin6e avec une faiblc absoiptio" dm lc visiblc. E. s606d, c€s deux cdadr:ristiques sont lidcs a l ipaistu
de la couch€ d6posne. Par exemple, ells d€pfldent de la tsille des craiN, qui, usueumflt
croit avec I'cpaiss.u du nln. Coumrmcn! les oxydes sonr dop,:s par u n'j81. Cepcnddr cc
dopsr m&allique n st aclif qus lo6qu'il se subditue au m6tal DrimsiE. !! bede de
cmducrion est alo6, fortenenr perturbio ptr chaque alone dopar, la diffusion d6 €l@rus
de conductioh 6t 9106 accrue, et l. mobih': cr on consiquence la conduoiion olule. C'6t
pouquoi oeliaiN oxydes sonl dopis .ve. du fluor, qui, lo6qu'il 6e substinre d I oirEirE
dCeh&c me pmrbanon de h bande de aalencc, cc qui nrinise la diffnsion des
6l.clros do conductiob [] I.
Ch"plt." I, C6"6.,1it6sstrIl'oxydcdcn
3.2. cnt&6 de cnoir ds olyds t&n+!rdr orducters
De nombreu havau lont porrs aotuelenmt sur la soissmce et l.6tude d.s trcpdA€s d'oxyds uahqDrenrs d krye bande iilerdn4 (Xeg. Le clrcix des TCO d€pfld de quelq@ FaftnCtses tel que : ia stabjtid rh@ique, ehinique ei hdcaniqu€, tes
com.anr6. la loxicile. le faiblc cortr de pn:p@rion et t€ factcur de qualil€ e, qui ost dom6 avd l'6quatio! (l),
Q esl u pdedhe nnpou pou lo choil d'u Tco seton son utilisaiion [2].
e =d/A= {rttr(r +x)}' =r.d.d o)
6 ior.cmtl: condnoLivne elmdque.
A [cr']: coefiioienl d ohsorprion.
T [%] : Fansnis.ion torale da's te visiblc.
R [%] : Eflectivita totale dabs le vhibte.
d [@] : 6laisscur du 6ln.
A l'aide de l €quation (1) ft peut conp.rd nlusieus Tco, ou si l $sorpiion du TCo
sl lrop 6l€vce donc sa conductiviLe 6t fiop J.ibte [2]. Ir meilreu Tco !ruc"lda ue f@
ordrclivit€ et une faible absoelion de6 te visibrc er un emd faclou de qulitC l3l.
ks oxydes tdspnenls conducteus sont fonn€s suivmt h rerction (2) , pmir d,u
2lM,-+o,,-. + 1M-n,.
2Ni+O? + 2NiO 2Zn+O2 + zZaO
r' x : Lc nohbre dcs atohes de miral
r' Y : Ir nonbre des aloner d'oxyCde.
!n fmcti@ de lcus compoltmc.ts dm l,sq oD distinsue dflx car6sodes d,oxyld\
mpm6 oondncttrs :
mirq d,oxyde de njckct tNro) Pace4
Chlpltrc I : c6n6rltft6s sur I'orJdc de Dickel
Lcs oxydes des elensts de la Frtie slucte dc la cldsific*ion lenodiqne sont bdiqus I5l.
Cobp.st6 *ehtieuenenl coval€nrs, sohr d6 oxyds soluble de non ndlaux ou des oryd6
de metau de tr.n6ition. les oryds da ildmenG de la parie dDire de l. cldliIicln@
Au cdlre de la clcsincation pdiodiqle, les Tco sont mphotdrcs, c.est-d-dire qu ils se
conporie.t @nne bs€ ou come d uhydrides d acides reton le nilieu oir ils se r'ouve.l Isl.
3,!t- P.opnit6s dcs oryd€s trmsparcrh
LG oxydos trmspa.ents condudous pr6s€DF u coscnlrlo de proFi6iis qrt Psf,etrenl te!6 utilisaliom dds certain nDmhrc d'.pplicorions. Ls TCO passed€nr u gsp
arwi (3'-4 eU 16 enpechc d absorbor les photo's arant unc 6n6gic inferieure n €e sop [2], haub nobili!: ei ue l.i61e has er*tive {61, uc ba$c isistivite (tor o.cm), mc
conmh',lidn de poneus dc chfed l0'%# I?1, unc lodo cdndlciivit6 eleclriquc cr uc
faihl€ $sorptim dus l€ risiblc l3l.
tuu. niveau de femi sc 6itue to$ rrcche dc la bedc dc condudion (BC). lls sont
posddbt Mc capaci€ pou diftusd la turidIe e nmpddcc dd lc visible l9l, ayanl un racDission opiiqu€ de l odre de 90% l3l, srabt€ conre certaihs ildmenb pafticuum [2].
ls p6Friit6s d6 OTC sont forrcnmr U,5es aq nCthod6 dc Fnpdaiidn cr son
3.5. Applicltions dec Oxydes t.lnsparert conduc(llfs
ced TCO sont des nardiaq Eds utilisis ce beauooup d'appticstiobs indushieUos
Bhmhol @ue conbinaho! dc la imspaoce optique avcc la conductiviie 6lectrique.
Qndqns-M€ de ces applicatioN 6ont li6Ges cidesous:
> I€.6trs rCn&hi$anl la chaleur (bitinents, foun, ...).
> Dissipaliotr d6 chascs 6lectoslaliquc.
> Cellules solaics : come co'rhct avut t !-avss lequel la lumiirc don p&\ser
afir d mtrer dus la ccllule solaie.
Pou cbame de ce5 applications. u TCO particulier 6t
fabncadon et d4 alirs pbpn&B Grlbititd omhe
donMd€.s par l applicatioi lt0l.
ChrpiF.l: Cr.ar.lralsurt.olydcde oiclcl
cloiri, o fonction des exisacq de
ertains 6lements parriculioE ,,,)
E"t-?
oiod., 69..qu.s o!€D
t
1.. I
FlEtrc,l : Apphrauot ds fCO.
Pmi c6 oxrd6, I axyde dc nicket (NiO), qui cs1 un conposC chimique 6nstiru€ u
@tenau inporlart A cause de ss pbpri,t16 exceptio..ell$ lel que son large gap oplique (b.rdc interlilc) diEct dc l,ordE dc 3,64 cv.
4. Oryde de dckel
L'oxyd€ d€ nickel st b mnriau de tralsition er mdte@hasdrique []tl. rs hp:Ehe de Ndel esr 521(, c sl un€ tenp6ralu€ qui ca.aot!:rise t6 mr&iaq eliftumgnedque. Au dess@s de oene r€bp6nlu€ t* ntoh6 de sou !&e
s'ai!tut nt 6po onanent d Ia heidF d.u rAseau fe@hagnelque er e tqryannlE d€
Lioxyde de dckel piisdte u ordre mnfnomagndtique qni esl lie au lropriors d€ s}td[ie du orisrat (cubique i iircc €!trl') lt?]_ ctude shbitit€ chibique [l3l €t
ttcDodynuique ll4l,lrAs n:sislant d toxyd*ion tt3l.
pamo
Tsbrer\.r . qlehra pmpia!6 eetad5 de Nio.
chlpitre r : c6n6r.lit6s su I'orvds de ltctel
14.691161
> r000lr6l
r990ll4l. 1960u 1.
Enl[alplc dc lomado. I r93k
rrropr€ so(trr1e-F)
-'i11_ l
Ij plelqce de nickel des I envircmmql6l mrftlte er ottmpique it €}I&@re 03 a 0,970 de la cn0re rffiEe, il e presfld dMs dive6 nine€is : h chatqtdtcr la panlddiic, Ia gdi€ritc cl saondaiEnc,t a niccolitc cl la niuente, I_B mnpos€s de oket
solt pr&oa sou fomc prriidlanc dm l,arnsp!tr€, suf le rickel titn cebolyie qu'on ts$uw dclusivdert a phae vapeu.il diste sos ptusicm desred d'oxyd ion .t a$i se
foft dc : 16 $llis dc nickel {dono sdnE NiS, et le sous sdtu€ NnS, foiyt€ dc nidk€l
Nio, I hy.lroxlde de nichel (Ni(olD 4, le cdbomle de nicket (Nicot €t les sildr6 de
9lg$e2 : McLal toB I itot aaturel.
Chrptlrc I : c6n6rrltt6{ su I'orydc ate ntckel
L oxyde de nickel connu sols le non de (lus6iito 6t ui oxyde bsique. n sc prosette 6ous fome dlue poudrc grise vddetre suivdt l€ nod€ de p!i!@tioi, plN ou
noic de.se et pl6 nojrs none. k! oxyd6 de niclel inpm sont lee dnr@ de niclel ct I dyde de nick€L d€ lt!. g!@uleu (oxlde de ckcl vert) Ual,
Fte!r.,] Otldc de nt.let n6 l Abt nzturet.
42. CoNtitnors de I'oryile de nickel
k dckel *1 u Al4mo1 de ntusirion de Miro alonique 28 d de sFbote Ni, n .sl elide cishtlisd. lcu msre holai!€ 6t 53.69 g/nol, €r so! poinr d'Cbrliitiotr d pft*ion nomle st 2730oC La densne esi 8.9 g/cnr, inlolubte daN l'@u. ll Gt utilisa d&! ta prdduction d'aci€a sp':.iru, d4 la fabrication d€ pice de honnaie. d,oltitq d ud€cn6 d€
@isin€, ds ler baudiB alcalines dck€l cadnim, &ns la fabricstior de pissmts nin#u ps m€hux et cdaniqu6, @hne catllystu cn chinie oiseique €1ausi pour le nickehg.
m'i$
'lorydrdrtri.H crr ,
Gh6nht6s r lloxtdo d€ ntck l
TAblanJ . Qrelques ptoqiAas atanr4u6 de niclzt.
t455"C
L'oxygane sr u 4tCnml .hnnique du srcupe ds chalcogC.s (plu douve,l app9l6
erolpe de l'oxysdne), {te synbol€ O ot d€ nMdro armique s. Une not€oule ds fonule chiniqu€ O,, appcl€e @lmbe4ent (orygide r er, p& te, ohinisrd, dioxygdn€ 61
comtituae dc deux ltooes d'oxygane reti& pd lisison @vatentc : au condirions nolmld de
hlr:mtm cr dc pr*ion, tc diorysire 6t un sM, qui consisrc 20,8 % du aotM. de
l .tnospndE le@tre au .iveau de la mer.
L'oxygene d u non-m6ral qui fome tsar racirftal dyd6, av.c pEtiq@enr tou l* auEs eEhenls cbjhiquB
{s compN€., hotsm@r ds
; I'oixane cotutituc I l9l : 36 v. de la DNe de6 ocdes, sous ta fonc
,16,4 % d. Ia a6e de t ecorcc ieGeq 2l.I % dc h Msc de t !( sou fomc bnnex soit prds de 2t yo du votm€ rotal de 62.5 % de la r6se du corys dunaine.
en lorticdiq sou fom€ d'oxydB er dc
de dioxygcne o! d ozone, sn 1.2 .1015
Juqo d 88% de k !l@e de c.rtains adnau meitu.
I bi!(d d.otyd. ft d*d (troJ
C6n6r!fl& rurl'oryde de nickel 'ftbletn,J I QrelqA pmpnAh arrnqu5 d otrsane I 19] .
R{yon stohlquc (vrh der q!rh)
Confi guration 6!cctm.lque FrulzJ?p'.
1,42761K&n
43. hopri6t& g6aarded rlc Nio
43.1. Plopn&6 c.isblognphlquB et liru.tumles
I-'oxyd€ dc nickcl tNio) cns&Iise d6s urc slrucnnc cubique de rr?e NaCt
i€ptCsmt€e daN le nsure (4) ll4l. L* Fincipsles propri6t!:s oislauoBEphiqu* dc cet oxrde
$m n6sud6 dN le tablmu (4). Ld s6rct!re cubique conposec dc dd soN I€s!
idcntiqu6 A et B t€l que bui alome du !o$ r{.ea! A n'a que ds voisins appartenet m sB
r&au B !t ntipDquenenr Lc sous dscatr de faniotr (o 1 et b sous lasau dc corioa (Ni1 so dd stlct!re (CFC), L€ plm (100) esr h plm aixte compos6 d€ J0% de Ni er d€ 50% de
q 16 dtus (l I l) sont oltemd.
Ii faG (l Ll) 6t ue fa€ polaiE d@c non stlbl€ ps conrrc la face (100) st ue face rcn
ra ions Ni': €t Oraltemdl ru long de la direotion ll t 11, la magnitisarion lidi au pl& 0 I t).
L'qyde de nickel s u€ Misotropie nag.4b cnsbuine faible. Rayoro io'qns l
R (Ni rF?2.oPn, R (o 1=l4oPn. t2ol.
o?.
Rls!.e.4 Sturtute .hs@llosrapAE du NtO.
T.blqt.1t hopietas tstattoErqrhiqu\ de MO.
Fo3m pol
6.67 U6l,6.12Usl
!@';r?+,1) (2)
Chlpnre l: r:6rer!ltr6 sur t.utJrte de nt.k(l
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la conp@ison €DFe res fichs JCTDS et l,@sisEendt du spoohe d€ l,echutiltoo
nos pm.trra de ddrmile ls psfuiFs ds @iue A chaqu€ &gle de djffmct@
cocpond M plm r€ricdane Gkl) er u€ distance d pd ta fohde de Bngg. Or, @u
evon! qle pou ue baitte, il exist€ me Elation letier tes pttu (hkt) et to disr,nre i.h.
reficnlaie d en Ai6et inreryoir les peaedrr* de mailt€ de l,shanr lon.
De6 .otre cs, il s'agit de la tuiUc cubiquc de Nio dont l,cxplwim 6t .toE6e ps la
d=
Prse l
ChrpiFpl: CAndmtirdsiurt.orldc dcnt.kil
De la fornul€ de Bneg (€quatioi 3), on rire, er on te tupla@ dds h fomule (2) :
s'o=*(,r,+rr,+r,)
4.31. hoFri6i6| 6larroniqD6
(3)
Les structures electrDniques de l,oxycdnc st du trickel constituanr Ie seni-condlcFu
Nr I J2s'2p63J3pi3d34":
ra sEuctue de btude de Nio s! reprsent6e su ra (ngue r.5l
L'qydc de nickcl osr tmi ls n6tsu de nosiiion. ta plopli6G nagfttique de ce 0ompc6 61due A I *istence de tabdde d. lj bmde d peut contenir n torale de lO cteDtrons er e lageur est dc l'ode dc 5 eV. Lc niveau d 6ncrgie de .06 couchc 6tccr.oniquc 3d Gporsablc du dagGtisno 6rait i6ldrenent supa.ieur i cclui de ra sous couchc dc @nducriod 45 [22].
L6 bandes d majoritane er ninoritan€ se recouvrenr a cause de ta faiblqse de
llch&se inh atonique. De ptus, la bedo 2! de I oxycdne se nerdAc (superyosel ave le
bd de la bbde d nrjontairc de sorro que ta s6paqtiDn e.be tes deu souFbdds mjont n6 dispmit. Capendel, le sap peftisle mre tes deu sos-bmdes d nino.iraiB {:O, 4 ev) et 5e r&dle d'une inportlnce 6sentiele pour cxptiquer l€ cofrponmmr Smi-
14)
Ch{pltrc r : c6n&.nr6s sur I'oxyde de ntckcl
_\/l-;
i_i
1-ec.eur d'onde (k)
F g..j: Sthtch|e de bandes spin potdrii de NiO tuiwnt les princhat\ dir@liM ae
Ena.[22.24].
La !i8u€ (6) pn:senre ta snlcnre glectronique de roryde de nickel qui Grtr. dc l'hybndation et d'w tusfd d€ chdee dre t.orbit le 3d de nioket et i,odilaL 2, d.
I oxygeie [3el l40j I4l]-
ldlcgi|oiydrdeDd.|lNio)
Chrpitrc t : canarrtt{s su I'orydo itc ntokcl
3r !t - r-El
... h.".,-I
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I-"r r-p-t
I
Fil{re& (o) Sbucture ek.tuniqw de NiO a (b) ld strudue tu rolbitale 3d de dckel.
a3l. hoprLtas 6lsdqu6
L oxyde d. nick€l st u dated.u smiao.dlcteu. de ryp. p [t5.26], D* ahrd* onl
Mke que Ia mdrcdvit€ vdier .nh€ I Oi(O,cn)'a 5O0K €t 10.'(o,cn).'d jOK t2?1.
or F{s€nG su L lablea! suivsr d€6 rlsoltra dperinmtru cor@dt ls Dropri6r{$
aLctriqu6 de Nio 1251, Ir fiLa de NiO 6ous e fooe 6toeohion6riqu (NiO) 6t m isotait
rve @ rris fon 4sisii d d ld tmp€Blurc anbidte,
T.bbta,s I Qtelqu4 proptiatu Aecbiqud de NiO [26, 28, 2s 3O].
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