Défense de thèse de doctorat en sciences physiques "nitrogen-doped graphene"
Graphene and nitrogen-doped graphene studied by local probe and photoemission
Date : 28/04/2015 15:00 - 28/04/2015 17:00
Lieu : Auditoire CH01, Rue Grafé, 5000 Namur
Orateur(s) : Frédéric JOUCKEN
Organisateur(s) : Robert SPORKEN
Jury
Benoît HACKENS (UCL), Jérôme LEGOUTE (Univ. Paris Diderot), Philippe LAMBIN (UNamur), Luc HENRARD, président (UNamur), Yves CAUDANO (UNamur), Robert SPORKEN, promoteur (UNamur)
Résumé
La modification stable et permanente du graphène par voie chimique permet d'élargir considérablement son champ d'applications potentielles.
Dans cette thèse, nous avons étudié les effets de l'incorporation d'atomes d'azote dans le réseau atomique du graphène. La technique de dopage consiste en l'exposition de l'échantillon de graphène pur à un flux d'azote atomique produit par une source plasma. Les outils d'investigation combinent sonde locale (microscopie et spectroscopie à effet tunnel), photoémission UV résolue angulairement pour l'étude la bande de valence et photoémission par rayons X pour l'étude des niveaux de cœur.
Les principaux résultats sont que les atomes d'azote s'incorporent dans le réseau de graphène par liaison chimique, majoritairement dans la configuration la plus stable prévue par des calculs ab initio et que le dopage en électrons de la feuille de graphène, prévu par ces mêmes calculs, est bien observé.
D'autre part, la photoémission UV combinée à la spectroscopie tunnel permet de mettre en évidence l'importance, pour l'interprétation des spectres tunnels, d'un canal inélastique dans la jonction tunnel entre la pointe et le graphène. La photoémission par rayons X combinée avec l'imagerie par effet tunnel permet quant à elle de mettre en évidence l’influence de la concentration en azote dans l'échantillon sur l’énergie de liaison du niveau 1s de l'azote. Les effets des interactions entre défauts proches sur leurs signatures dans les spectres tunnels ont aussi été investigués et un bon accord est trouvé entre les résultats expérimentaux d'une part et les résultats théoriques issus de calculs ab initio et liaisons fortes d'autre part.
La défense est publique
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