Etude aux échelles atomique et nanométrique de la structure électronique du graphite exposé à l'hydrogène (atomes, ions, plasma) modèle des premières étapes de l'érosion chimique dans les tokamaks

Résumé du livre

Dans ce mémoire, nous présentons une étude des propriétés physiques (structures vibrationnelles et électroniques, morphologie de surface) de surfaces de graphite soumises à des flux d’hydrogène (ou deutérium) sous forme atomique, ionique ou plasma. Nous avons utilisé les techniques d’analyse de surfaces suivantes : la microscopie par effet tunnel (STM), la spectroscopie de pertes d’énergie d’électrons à haute résolution (HREELS) ainsi que la diffraction d’électrons lents (LEED). Lorsque nous soumettons une surface de graphite à un flux d’hydrogène atomique, les données STM et HREELS montrent la perturbation de la densité locale d’états (LDOS) liée à une perturbation de la surface. Avec l’aide de calculs réalisés au sein du laboratoire dans le cadre de la DFT, un modèle d’adsorption de l’hydrogè ne atomique sur une surface de graphite a été développé. Lorsque la surface est préalablement bombardée, l’interaction entre hydrogène et graphite semble plus forte. Les expériences plasma révèlent des similitudes quant aux mécanismes d’interaction par rapport aux expériences de faisceau et mettent en évidence une synergie ions-neutres.