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Les mécanismes de gravure du silicium en plasma de SF6 sont étudiés aux basses pressions et aux faibles énergies ioniques dans un Plasma Multipolaire Micro-onde. L'analyse des profils obtenus sur des motifs gravés et celle des produits de réaction détectés par spectrométrie de masse montre comment la vitesse de gravure et l'anisotropie évoluent en fonction de la pression. En particulier, on observe une transition régime isotrope-régime anisotrope pour une valeur critique de la pression. Pour expliquer les résultats expérimentaux obtenus, une nouvelle interprétation des mécanismes de surface intervenant en gravure plasma est proposée. Afin de rendre cohérents les modèles existants, il est nécessaire de leur adjoindre trois hypothèses supplémentaires, à savoir : i) existence de fortes interactions répulsives entre atomes de fluor adsorbés proches voisins; ii) diffusion en surface des espèces adsorbées ; iii) modèle d'adsorption multicouches pour le système Si/F. Le traitement analytique du modèle met en évidence que la vitesse de gravure est limitée par la pression partielle de fluor atomique dans le plasma, tandis que l'anisotropie est contrôlée par la densité de courant ionique.
Les applications potentielles des matériaux magnéto-optiques sont nombreuses. On se limitera dans cet exposé à celles qui ont atteint un degré d'avancement technologique suffisant. Il s'agit pour l'essentiel des mémoires thermomagnétiques et des composants opto-électroniques tels que les modulateurs, déflecteurs, composants non réciproques. On passera tout d'abord en revue les propriétés cristallographiques magnétiques et optiques des matériaux qu'on pense utilisables pour ces applications. On dégagera des critères de choix et on discutera les problèmes qui se posent au niveau de l'élaboration du matériau et au niveau de son utilisation dans un dispositif. Parmi tous les matériaux en cours d'étude, les grenats ferrimagnétiques se distinguent par leurs propriétés exceptionnelles. Des travaux récents ont montré qu'il est possible d'accroître sensiblement leurs chances d'utilisation par le choix de compositions au bismuth et au praséodyme qui augmentent considérablement les facteurs de mérite.
On décrit une source spectroscopique d'émission constituée d'une cathode creuse en graphite dont la température peut être contrôlée extérieurement par un circuit de chauffage par courant de basse tension. La température de 2 000 °C atteinte est seulement limitée par la puissance du transformateur de basse tension actuellement utilisé.
On considère certains supraconducteurs inhomogènes, à structure interne simple : a) alliages à modulation spatiale de la concentration d'impuretés, b) matériaux contenant des régions alternantes de propriétés supraconductrices différentes (supraconducteurs lamellaires, matériaux à distribution inhomogène des dislocations). Dans de tels systèmes, on discute l'ancrage des lignes de flux dû aux variations spatiales de libre parcours moyen des électrons. Dans le cas a) on calcule, d'une part, la variation de tension d'une ligne de flux isolée due à la modulation; d'autre part, en champ fort, on prévoit un effet de « matching » entre le réseau de lignes de flux et la modulation périodique des inhomogénéités. On discute le comportement anisotrope des champs critiques dans des systèmes du type b).
Après un bref rappel concernant les sauts de flux les auteurs étudient les deux mécanismes de diffusion qui interviennent au cours de ces phénomènes : la diffusion de la chaleur et la diffusion de l'induction magnétique. Les différentes méthodes de stabilisation sont ensuite décrites ainsi que les critères qui leur correspondent. Dans la dernière partie, les auteurs soulignent le rôle joué par la conductibilité de flots de flux dans le mécanisme de déclenchement des instabilités.
Nous décrivons un ensemble pouvant fonctionner en spectromètre de paires ou en anti-Compton. Il est constitué d'une diode au Ge(Li) de 10 cm 3 et d'un cristal annulaire de INa(Tl) divisé en 6 secteurs vus chacun par un photomultiplicateur. Les signaux issus du scintillateur sont utilisés pour le conditionnement de l'information fournie par la diode.
Cette conférence passe en revue divers problèmes de traitement du signal en physique et essaye surtout de montrer comment les méthodes dépendent de la connaissance a priori sur le bruit parasite. Ainsi, la représentation correcte du bruit est la condition nécessaire d'un traitement efficace. Ceci est montré sur de nombreux exemples.
Un système de modulation cohérente du faisceau lumineux dans un spectromètre SISAM a été étudié. Il permet une détection synchrone du signal. Des spectres infrarouges sont présentés qui montrent un gain notable sur le rapport signal/bruit et sur le produit temps x résolution de l'appareil.
Un four de laboratoire destiné à la fusion et la coulée en lingotière refroidie, de petits échantillons de métaux et alliages, est décrit. Mettant à profit à la fois la fusion sur sole refroidie et la lévitation électromagnétique, il permet dans sa version actuelle, de fondre et allier dans de bonnes conditions, de pureté et d'homogénéité tous les métaux dont le point de fusion est inférieur à 3 000 °C.
Prévu pour des mesures de résistivité électrique, l'équipement permet la régulation automatique de la température à mieux que 0,1 °K par contrôle indépendant du débit et de la température de l'hélium gazeux bouillant. Le domaine couvert va de 5 à au moins 100 °K et l'homogénéité de température, meilleure que 0,1 °K, est obtenue dans un volume de 8,5 × π × 1,6 2 cm3. L'utilisation de l'enthalpie du gaz permet une autonomie d'au moins trois jours pour une consommation maximum de trois litres d'hélium liquide. La résistivité d'échantillons massifs peut être mesurée par effet de peau normal. Le même équipement est utilisé pour détecter et enregistrer les transitions supraconductrices. Le domaine de température peut être porté de 100 à 300 °K en utilisant de l'azote au lieu de l'hélium.
Dans le cadre d'étude de double résonance en spectroscopie hertzienne des gaz à basse pression, nous avons été amené à développer un dispositif original de mesure et d'inscription des fréquences balayées utilisant les possibilités offertes par les compteurs numériques. Par sa souplesse d'emploi, ce dispositif semble utilisable dans des domaines très divers et en particulier dans les spectromètres à modulation d'absorption et à détection synchrone.
Après avoir rappelé comment la microstructure d'un matériau influence ses propriétés supraconductrices les plus importantes, on examine le comportement supraconducteur des alliages ductiles et des composés intermétalliques de Nb en fonction des traitements métallurgiques qui en affectent la microstructure. On expose enfin les causes principales de l'instabilité des supraconducteurs à fortes densités de courant critique et les palliatifs technologiques qui lui ont été apportés sur les matériaux commerciaux.
Nous appliquons la thermocapacitance et la méthode des transitoires de capacité dans l'obscurité aux dispositifs de puissance au silicium. Nous utilisons ces méthodes pour caractériser les niveaux d'énergie profonds induits à chaque étape de la fabrication de thyristors. Nous trouvons trois niveaux à Ec — (160 ± 5) meV, Ec — (257 ± 4) meV et Ec — (542 ± 4) meV. Le second et le troisième niveau sont associés à des centres recombinants induits par la trempe (Quenched-in centers).
Nous avons mis au point un dispositif entièrement automatisé permettant la mémorisation, l'affichage numérique et l'acquisition sur ordinateur d'impulsions laser déclenchées. Le pilotage de cette expérience (diffusion spontanée linéaire ou non linéaire) est directement assuré par l'ordinateur.
La présence de nappes polaires de courant assure à ce spectromètre des propriétés optiques constantes en fonction de l'induction. Ces propriétés concernent les coefficients du premier et du second ordre, l'angle de la droite focale et la dispersion. On a montré ainsi que le domaine d'utilisation à caractéristiques optiques constantes de cet appareil pouvait être étendu de 0,8 à 1,27 GeV/c.
Nous proposons un montage électronique mettant en oeuvre des photocoupleurs associés à une double conversion analogique-digitale qui, placé à la sortie d'un multiplicateur d'électrons, permet la mesure de courants faibles d'électrons ou d'ions négatifs de basse énergie, en ramenant à la masse le potentiel de référence du signal. Ce montage sert à obtenir des spectres de masse d'ions négatifs avec un spectromètre quadrupolaire.
On présente une méthode d'optimisation de la conception technique des champs de réflecteurs des centrales électrosolaires ainsi qu'une application de celle-ci à l'effet de taille des champs. On distingue deux caractéristiques des champs de réflecteurs : la forme et la répartition des réflecteurs dans cette forme. La répartition des réflecteurs dans le champ est essentiellement guidée par les phénomènes d'orientation (effet cosinus), les ombres et la technologie des réflecteurs qui imposent leur limitation à la réalisation d'un optimum théorique. Si les pertes du récepteur (rayonnement infrarouge, convection, absorptivité, etc...) sont négligeables, la forme du champ (pour un terrain et une tour donnés) ne dépend que de la surface de réflecteur à installer (en plus des facteurs concernant la répartition). Dans le cas contraire, la forme du champ est très dépendante de l'orientation de la surface de captation du flux réfléchi par le champ et de façon prépondérante par rapport aux autres facteurs.
On a étudié les diagrammes de Kikuchi obtenus par réflexion sur les faces (001) de cristaux de MgO et Al, avec des électrons dont l'énergie est comprise entre 1 000 et 2 000 eV. La contribution des différentes interactions inélastiques élémentaires a été déterminée et une interprétation phénoménologique de la formation des diagrammes est proposée.
On détermine expérimentalement l'énergie cédée au réseau atomique par un ion silicium dans du silicium en utilisant une chambre d'ionisation solide en silicium, dans la masse de laquelle on crée un spectre connu d'atomes de recul par bombardement avec des neutrons monoénergétiques.
Le macrotron est un accélérateur d'électrons où le faisceau traverse plusieurs dizaines de fois une cavité alimentée en régime permanent en ondes métriques. Il délivre un faisceau de très bonne qualité et de très grande puissance.
On détermine pour la première fois, la variation de la vitesse de saturation des trous en fonction de la température dans un transistor MOS, à canal P, dont la surface est orientée (111). Il est montré que cette variation est du type exponentiel, ce qui semblerait être un mode d'évolution général indépendant de la nature des porteurs ou de l'orientation cristallographique.
Les possibilités de la diffusion d'ondes électromagnétiques pour mesurer les spectres dé turbulence dans un plasma sont rappelées. On examine les conditions expérimentales à satisfaire pour réaliser une telle mesure dans un plasma donné. On présente ensuite la réalisation d'un dispositif de diffusion de micro-ondes de 2 mm (f ∼ 136 GHz) qui a été utilisé pour mettre en évidence des instabilités de dérive (f ∼ 300 kHz) dans le plasma du Tokamak T. F. R.
Le VIVITRON est un accélérateur électrostatique du type Tandem de 35 Millions de Volts actuellement en cours de construction au Centre de Recherches Nucléaires de Strasbourg. Les nouvelles techniques de montage du générateur haute tension sont décrites. Dans la conception de la nouvelle machine, l'accent a été mis sur le problème d'une meilleure « gestion » de l'énergie stockée. Plusieurs applications futures de ce type d'accélérateur sont évoquées.
Le dispositif expérimental qui est décrit dans cet article est destiné à l'étude des collisions atomiques et moléculaires aux énergies thermiques et suprathermiques. Utilisant deux générateurs de faisceaux supersoniques de particules et un laser pour l'excitation lumineuse, il permet d'étudier quantitativement les processus collisionnels se produisant entre une particule excitée et une autre particule, lorsque l'énergie relative des deux partenaires varie de quelques centièmes d'électron-volt à quelques électron-volts. Il a été conçu et réalisé de telle sorte qu'il soit possible de préparer les particules dans des états quantiques et dans des conditions d'énergies cinétiques bien définis. Outre la description détaillée du dispositif expérimental, nous indiquons les techniques de mesures qui ont été utilisées. Pour illustrer les possibilités de ce dispositif quelques résultats expérimentaux originaux relatifs aux transferts de structure fine alcalin-gaz rare et alcalin-molécule sont indiqués.
Un nouveau dispositif expérimental pour la détermination de l'angle de croissance sous atmosphère contrôlée a été mis au point. L'angle de croissance du silicium a été mesuré à l'aide de ce dispositif sous vide et sous atmosphère d'argon. Dans les deux cas nous avons trouvé une valeur de 11° ± 1,5° pour les orientations { 111 } et { 110 } de la surface du silicium monocristallin et de 9,5° ± 1,5° pour le silicium polycristallin. Nous montrons que les résultats obtenus sont en accord avec un modèle théorique basé sur l'équilibre thermodynamique des énergies interfaciales à l'intersection des trois phases solide, liquide et gaz.
La radiométrie ou thermographie microonde (T.M.O.) permet de réaliser des investigations thermologiques non invasives sur les tissus vivants. Elle intéresse des applications liées au diagnostic médical et au contrôle de température en hyperthermie. Nous faisons un bilan des recherches actuelles dans ce domaine. L'état d'avancement de nos travaux nous a permis de mettre au point une méthode d'imagerie thermique microonde (I.T.M.O.) haute résolution. L'interprétation des signaux radiométriques a pour but de réaliser une thermométrie quantitative en volume : nous montrons comment notre système d'imagerie permet de traiter le cas de structures thermogènes de forme compacte.
L'adaptation d'une impédance de charge à un générateur HF est effectuée par l'emploi d'un système automatique à capteurs amont/aval, piloté par un micro-ordinateur qui indique l'impédance de charge, calcule la valeur des éléments variables du quadripôle d'adaptation et vérifie la qualité de l'adaptation.
Après avoir rappelé l'origine de la relation de Debye pour la relaxation dipolaire, on présente d'une façon didactique le calcul de la capacitance complexe de charges d'espace constituées de porteurs libres pouvant se déplacer entre électrodes plus ou moins bloquantes. On discute alors l'analogie formelle existant entre la relaxation d'un ensemble de dipôles permanents et celle d'une charge d'espace, et on propose des vérifications expérimentales du modèle.
Nous rappelons tout d'abord la distinction entre les coefficients statiques et les coefficients dynamiques d'induction pour des circuits qui en présence de carcasses ferromagnétiques ont une réponse en flux non linéaire. Nous proposons alors une méthode de mesure qui permet de déterminer les coefficients dynamiques d'induction plus directement que les méthodes balistiques habituelles. Nous l'appliquons à la mesure des coefficients dynamiques d'auto-induction de lentilles électroniques magnétiques à enroulements excitateurs supraconducteurs : nous étudions ces coefficients en fonction de l'excitation des lentilles et pour diverses lentilles semblables. La méthode est cependant plus générale et peut être appliquée à la mesure d'inductances quelconques en particulier dans le domaine industriel, pour des machines électriques ou des transformateurs.
Une grande part des performances obtenues avec une machine à réluctance variable provient des caractéristiques de son alimentation. Cela nous a amené à introduire un convertisseur original pour l'alimentation de systèmes magnétiques fortement inductifs. La recherche de performances accrues avec en particulier une haute sûreté de fonctionnement nous a conduit à étudier de manière plus approfondie les possibilités de ce convertisseur. Nous décrivons toutes les phases de fonctionnement possibles, ce qui permet de prévoir l'aboutissement de toute séquence normale ou anormale. L'étude tout à fait théorique du convertisseur est complétée par une expérimentation sur une machine à réluctance variable.
Le mémoire se propose de systématiser la modélisation dynamique de tous les moteurs pas à pas, de manière à lever un certain nombre d'ambiguïtés sur leur technologie et surtout sur leur pilotage. La modélisation passe par trois étapes essentielles : équations dans les coordonnées immobiles, équations dans les coordonnées mobiles et finalement équations adimensionnelles. Dans cette dernière écriture, tous les actionneurs pas à pas présentent réellement une structure analytique unique. Les équations du mouvement étant non linéaires, leur résolution ne peut être que numérique. La programmation correspondante fait apparaître clairement les propriétés physiques des différentes étapes de fonctionnement : comme le positionnement sur un pas, le mouvement quasidynamique et le mouvement dynamique. On montre, par ailleurs, l'influence des paramètres de construction sur l'espace de fonctionnement de la machine. Un certain nombre de ces considérations ont déjà été présentées, notamment dans [1, 5-8], par des modélisations physiques partielles, relatives aux structures et aux alimentations particulières. Notre démarche, outre la globalisation des résultats, doit contribuer à unifier la théorie des machines pas à pas, d'une part, et indiquer le repère approprié pour les études spécifiques, d'autre part.
Un appareil est décrit, destiné au contrôle de l'intensité d'un faisceau d'atomes métastables de gaz rare d'énergie cinétique thermique, provoquant une perturbation négligeable du faisceau. Ionisés par des électrons de faible énergie (Ee < E*), les atomes métastables sont comptés par l'intermédiaire d'un filtre quadrupolaire. Les courbes de section efficace d'ionisation e- + He* → He + + 2 e- sont données en fonction de l'énergie Ee- et comparées aux résultats antérieurs. La mesure du flux d'atomes métastables est décrite; la fidélité, la sensibilité et la précision de l'appareil sont discutés.
Deux méthodologies d'étude des amplificateurs hyperfréquences de puissance, classe A, à transistor à effet de champ (TEC) au GaAs sont développées. On décrit, tout d'abord, une méthode expérimentale de caractérisation des TEC pour le régime des forts signaux, basée sur la notion de définition d'impédances grands signaux. On développe, en second lieu, une procédure de simulation sur ordinateur des performances de ce dispositif en régime des grands signaux à partir du modèle non linéaire du TEC GaAs élaboré au L.A.A.S. Le principe de la méthode est basé sur l'analyse dans le domaine temporel des formes d'ondes de puissances qui transitent dans le transistor. On en déduit d'une part, les courbes d'évolution de la puissance fournie à la charge en fonction de celle qui arrive sur la grille du TEC, d'autre part, les diagrammes d'impédance à gain constant, et enfin les valeurs théoriques des impédances grands signaux dont la connaissance permet de calculer la configuration des circuits d'adaptation de l'amplificateur associé. On procède, ensuite, à une comparaison théorie-expérience des résultats.
Les matériaux électrostrictifs sous forme de céramique, à fort coefficient d'électrostriction, sont très recherchés pour certains transducteurs de déplacement. La recherche de matériaux aussi performants que le PMN-PT, matériau le plus utilisé actuellement, nous a amenés à étudier une composition du type PZT fortement substituée par des ions Sr-Ba et de préparation plus aisée. Deux méthodes de fabrication sont utilisées : la voie solide classique et la coprécipitation qui permet d'obtenir des céramiques plus denses et de granulométrie plus régulière On montre dans cette étude que les conditions de frittage ont une influence à la fois sur l'amplitude et l'hystérésis de la déformation. Une comparaison des constantes électrostrictives du composé choisi avec des céramiques PMN-PT et PLZT est donnée.
L'élaboration du silicium photovoltaïque exige de savoir contrôler de façon permanente sa pureté chimique et ses propriétés physiques. Les nombreuses études développées au cours des dernières années ont montré le rôle critique de certaines impuretés. Toutefois les travaux sur les associations chimiques capables d'apparaître au cours de l'histoire thermique du matériau font défaut Ainsi n'est-il pas alors étonnant de constater que les propriétés photovoltaïques d'un même matériau semblent dépendre des phases d'élaboration de la structure cristalline (C.Z., Bridgman, H.E.M....) [1-6], les impuretés subissant des ségrégations dans la phase liquide, aux joints de grain ou dans des combinaisons chimiques avec les laitiers de protection des creusets. Parmi les techniques d'élaboration du silicium photovoltaïque nous avons cherché à développer la méthode originale de fusion de zone sous plasma inductif d'argon [5, 6]. La technique qui s'apparente plus à une extraction conjointe solide-liquide, liquide-liquide et liquide-gaz permet l'élaboration à partir du silicium métallurgique d'un silicium polycristallin à gros grain et de très haute pureté.
Les auteurs ont étudié l'interdiffusion dans les systèmes binaires : Ti-Nb, Zr-Nb, V-Nb, Mo-Nb, W-Nb. La méthode expérimentale est fondée sur l'analyse à la microsonde de couples différentiels Nb-Alliage, et de couples de métaux purs. A température donnée, la méthode de Matano permet le calcul de variations des coefficients d'interdiffusion avec la composition, la méthode de Hall, le calcul des coefficients d'hétérodiffusion. Pour chaque impureté, le coefficient d'hétérodiffusion varie avec la température suivant une loi d'Arrhenius. Les théories classiques ne permettent pas d'expliquer les très grandes différences constatées entre les vitesses de diffusion des diverses impuretés et la vitesse d'autodiffusion du niobium. Le mécanisme d'échange responsable de la diffusion est indéfini. On note un effet de valence pour les éléments de transition de la première série. Une corrélation empirique est proposée, qui permet de prévoir la vitesse de diffusion d'une impureté par rapport à la vitesse d'autodiffusion du niobium en fonction de l'influence de cette impureté sur le point de fusion de la solution solide niobium-impureté.
L'excès de courant de fuite de grille dans les JFET InGaAs a été attribué à l'ionisation par impact dans la région de champ électrique élevé dans le canal du transistor. Actuellement, cet excès de courant de fuite de grille apparaît également dans les FET à hétérostructures InAlAs/InGaAs. Une modélisation précise basée sur un modèle distribué confirme cette hypothèse d'ionisation par impact dans le canal et permet une évaluation du coefficient d'ionisation qui est de 30 cm-1 pour un champ électrique de 4,5 x 10^4 V/cm avec un dopage du canal de 2 × 10^16 cm-3 .
Dans cet article, nous présentons différentes formulations mixtes pour le calcul des courants induits dans des études tridimensionnelles. La méthode des éléments finis est utilisée pour modéliser les matériaux conducteurs alors que l'air environnant l'est par la méthode intégrale. Pour le choix des variables d'étude, nous pouvons privilégier une grandeur magnétique ou électrique. Dans le premier cas, l'inconnue du problème sera le champ magnétique, dans le deuxième ce sera une primitive par rapport au temps du champ électrique. Les différentes formulations ont été implantées dans des codes numériques et des résultats concernant des exemples du TEAM workshop sont présentés.
La mesure de constantes diélectriques est effectuée à l'aide d'un oscillateur, comportant un résonateur coaxial ouvert. Cette sonde active est reliée à un micro-ordinateur type PC, par l'intermédiaire d'une carte spécifique à cette application. Elle permet, à partir de la mesure de la fréquence et de l'amplitude d'oscillation, de déterminer la permittivité diélectrique des matériaux étudiés.
Nous avons mesuré la conductivité à l'obscurité de monocristaux très minces de CdS en fonction de l'état de chimisorption d'oxygène à la surface. Les études effectuées avec différents contacts montrent que la conductivité en volume est affectée par les niveaux de surface. On conclut que tous les porteurs du volume sont piégés par les niveaux de surface. Sous oxygène et sous vide, la conductivité, dans l'état adsorbé, est faible (10-15 (ohm.cm)-1). L'augmentation de la conductivité (5 x 10-9 (ohm.cm)-1) après bombardement électronique est interprétée comme une désorption d'oxygène. Sur un cristal adsorbé (conductivité faible), la mesure de la conductivité en fonction de la température montre l'existence de niveaux situés à 0,4 et 0,9 eV en dessous de la bande de conduction. Ceux-ci sont attribués à deux états d'ionisation de l'oxygène à la surface du CdS, appelés « O-- » et « O- ». La même mesure effectuée sur un cristal « désorbé » (conductivité élevée) permet d'atteindre des niveaux situés à 0,04, 0,06 et 0,16 eV en dessous de la bande de conduction. En comparant les effets d'un bombardement électronique (6 keV) d'une part et d'une irradiation lumineuse (4 500 Å) d'autre part, sur la conductivité à l'obscurité, on conclut que la désorption par trous libres est relativement inefficace. Lorsque le cristal est irradié par des électrons (5 x 10-6 A/cm2), la conductivité à l'obscurité augmente en fonction de la durée t de l'exposition suivant une loi en t1, 7. On peut déduire que la désorption est un processus qui transforme l'oxygène se trouvant dans un certain état de chimisorption (O--) en oxygène physisorbé par l'intermédiaire d'un deuxième état de chimisorption (O-). Une dose de 1017 électrons/cm2 est nécessaire pour la désorption optimale.
On décrit quelques sources de type Penning fonctionnant à faible pression (10-4 à 10-2 torr) et suffisamment stables pour permettre des mesures spectrophotométriques précises dans l'U. V. lointain. Les inconvénients dus à la vaporisation des cathodes ont été réduits. Ces sources sont utilisables notamment pour les mesures en ultravide sans interposition de fenêtre entre la source, le monochromateur et l'enceinte de mesures.
Nous présentons, pour divers complexes manganèse-amine de luminescence différente, les courbes expérimentales de susceptibilité magnétique en fonction de la température dans la gamme 10 °K-300 °K. Les mesures ont été effectuées par la méthode de Faraday. L'interprétation de ces courbes dans leur région paramagnétique, au moyen de la théorie de Kramers-Opechowski, nous donne la valeur de l'énergie d'échange entre les ions magnétiques de chaque échantillon étudié.
On a réalisé un pénétromètre à cylindres destiné à la mesure des viscosités de cisaillement des liquides newtoniens comprises entre 104 et 1011 Pl dans l'intervalle de température 77-300 K. L'évolution temporelle de la profondeur d'enfoncement h(t) mesurée par un capteur électromagnétique de déplacement est enregistrée sur mémoire magnétique et traitée par un calculateur de table. Les variations de h2(t) sont linéaires conformément à la théorie. Les valeurs de la viscosité du phényle salicylate mesurées avec ce dispositif sont en bon accord avec celles de Laughlin et Uhlmann obtenues par flexion d'une éprouvette.
On présente une étude à la fois théorique et expérimentale de la mesure de température de surface par contact en régime variable. Cette étude montre clairement l'influence des caractéristiques thermiques et géométriques du milieu et du capteur thermométrique sur l'erreur de mesure et sur le temps de réponse. Elle souligne également le rôle primordial dans le cas d'un milieu conducteur des conditions de contact thermomètre-milieu. Enfin elle montre que l'expression utilisée pour le calcul de l'erreur en régime permanent est valable en régime variable sauf au tout début du phénomène.
Les perturbations du champ de température apportées par la présence de couples appuyés sur une surface sont analysées. Un coefficient d'erreur est défini En régime permanent, des mesures sont effectuées pour des milieux épais conducteurs ou isolants, les résultats sont en bon accord avec ceux issus d'une modélisation mettant en évidence diverses résistances thermiques notamment celles correspondant aux macro- et microconstrictions des lignes de flux. Pour des milieux fins les coefficients d'erreur sont calculés à partir du modèle. Ils peuvent atteindre des valeurs élevées : jusqu'à 60 %, pour des thermoéléments semiconducteurs. Il y a donc lieu d'être vigilant lors du choix des détecteurs. En régime transitoire, des retards sont déterminés en comparant les réponses expérimentales des détecteurs et les prévisions issues d'un nouveau modèle lorsque la surface est soumise à un choc thermique. Ces retards sont faibles (60 μs). En conclusion cette étude fait apparaître l'intérêt des capteurs à contacts séparés.
On propose des solutions à des problèmes importants qui se posent dans l'étude des propriétés électriques de corps très peu conducteurs avec un appareillage de mesure sous pression hydrostatique : réalisation de sorties électriques bien isolées, choix du fluide transmetteur de pression, cellule de mesures pour liquides.
Des films minces de nitrure de niobium, déposés par pulvérisation réactive à cathode magnétron en courant continu sur des substrats de niobium, ont été caractérisés en hyperfréquences (10 GHz) pour déterminer la résistance de surface et la profondeur de pénétration des champs, en fonction de la température et de l'épaisseur des dépôts. La méthode expérimentale utilisée permet d'étudier plusieurs échantillons au cours d'une même expérience. Les résultats obtenus confirment la supériorité de la technique de dépôt utilisé sur les techniques classiques, et sont en très bon accord avec les prévisions théoriques, ainsi qu'avec les résultats obtenus par d'autres méthodes de mesure.
On décrit un appareillage « traduisant » les maxima d'un signal électrique par des impulsions dont l'amplitude et la position dans le temps correspondent à celles des maxima. Le principe de cette discrimination de maxima repose sur les propriétés des circuits à diodes et capacités. L'emploi des circuits à diodes réelles manquant de précision pour cette fonction, nous proposons un montage simulant les propriétés d'une diode idéale dont les qualités peuvent être ajustées selon la précision et la réponse désirées. On expose enfin les résultats obtenus.
Les matériaux supraconducteurs déjà utilisés ou en voie de développement dans l'industrie (applications en courant fort et en microélectronique) font l'objet d'une étude critique : les alliages Nb-Ti et les composés A-15. Les problèmes et les perspectives d'utilisation des phases de Chevrel sont abordés. On montre que les idées nouvelles et les phénomènes nouveaux résultent des études conduites dans quatre secteurs : (1) coexistence magnétisme-supraconductivité (supraconductivité de parois dans les ferromagnétiques, supraconductivité induite par le champ magnétique, (2) recherche de la supraconductivité de type p ou triplet (composés à fermions lourds et composés ferromagnétiques itinérants), (3) supraconductivité et onde de densité de charge dans les composés de basse dimensionalité, (4) les supraconducteurs organiques.
Les problèmes de propagation des ondes dans les lignes se rencontrent, sous une forme ou sous une autre, dans de nombreux domaines de la physique. En particulier, les notions d'onde évanescente et de fréquence de coupure sont bien connues. Ce sont des notions idéales, définies sans ambiguïté pour une ligne infinie sans pertes. On discute la généralisation de ces notions aux lignes finies. On montre ainsi que les ondes évanescentes demeurent décroissantes dans une ligne finie, sous certaine condition portant sur l'impédance terminale de la ligne ; pour une ligne symétrique, cette condition porte simplement sur le signe de la partie imaginaire de cette impédance. Quant à la fréquence de coupure, dans les cas où elle peut être définie, elle dépend a priori de la longueur et de l'impédance terminale de la ligne. Cette discussion porte d'abord sur les lignes à caractéristiques constantes sur toute leur longueur, puis elle est étendue aux lignes à caractéristiques variables. Les exemples choisis justifient ou au contraire infirment des généralisations que notamment certains acousticiens ont admises comme évidentes.
Une nouvelle identification de la diffusivité thermique est proposée pour la méthode « flash ». Elle est fondée sur l'emploi des moments temporels partiels d'ordre 0 et — 1. Elle présente à la fois l'avantage d'être très simple à mettre en oeuvre et de prendre en compte toute la partie significative du thermogramme. Son utilisation pour un dispositif expérimental particulier montre qu'elle est bien adaptée à l'utilisation d'un microordinateur.
Cet article est le premier d'une série consacrée au comportement de matériaux non métalliques soumis à un champ élevé. Dans le travail présenté ci-dessous, on étudie la variation du courant de conduction avec la valeur de la tension continue (ou TBF) appliquée à un échantillon plan, en tenant compte de la dissipation interne. On discute la répartition de la température, du potentiel et du champ ainsi que la forme des caractéristiques courant-tension en examinant le rôle d'une éventuelle discontinuité de température aux interfaces. On montre qu'une telle discontinuité entraîne l'existence d'une branche à pente négative sur la caractéristique. On en tire quelques conclusions relatives au claquage thermique. On montre que l'existence des gradients de température dans l'épaisseur de l'échantillon provoque une polarisation par charge d'espace, et on calcule l'incrément de permittivité statique qui en découle. Dans les articles en cours de préparation on étudiera les conditions de formation d'un canal conducteur, et les conséquences de l'accumulation de charge aux interfaces.
Le disjoncteur élémentaire présenté permet de couper des courants élevés (70 kA) en des temps très courts (∼ 6 μs). Son ouverture est assurée par un système à pression magnétique directe, très efficace au point de vue énergétique. Les résultats expérimentaux sont présentés ainsi que la modélisation théorique du fonctionnement qui permet d'expliquer la courbe de réisolement intrinsèque.
Des radio-isotopes tels que 11C, 13N, 15O, 18F, peuvent être formés par activation avec des photons ou des particules chargées et permettent ainsi les dosages des éléments légers à des teneurs variant de 10-6 à 10-9. Du fait de cette extrême sensibilité et de la possibilité de s'affranchir de toute contamination superficielle, ces méthodes d'analyse par activation sont irremplaçables pour les matériaux de très haute pureté, et elles ont déjà fourni des résultats (O, C et N dans Si, Fe, Nb par exemple) qui n'étaient accessibles par aucune autre méthode. Les applications, tant pour les semiconducteurs que pour les métaux, se développent grâce à la disponibilité croissante des cyclotrons et des accélérateurs linéaires. Si l'avance technique des équipes françaises dans ce domaine peut être conservée, ce sera un atout très important pour la mise au point de nouveaux matériaux semiconducteurs et pour le succès de nombreuses recherches de métallurgie physique.
Les propriétés d'un revêtement projeté par plasma dépendent du matériau projeté et des conditions de réalisation du revêtement. En fait les différents paramètres macroscopiques (nature et caractéristiques des poudres, propriétés du plasma, mode d'injection...) déterminent les propriétés des dépôts par leur action sur les paramètres microscopiques : vitesse et température des particules au moment de l'impact sur le support. Nous mesurons la vitesse et la température du plasma ainsi que la vitesse et la température des particules pour différentes conditions opératoires de projection. A l'aide de ces mesures, nous étudions l'influence des conditions de projection sur les qualités exigées du revêtement en vue d'optimiser les paramètres de projection. L'alumine étant une céramique dont les propriétés sont bien connues, nous avons mené les premières études sur ce matériau qui présente en outre la particularité de se trouver en phase métastable après projection.
Les monocristaux de ZnSe préparés par condensation de la phase vapeur cristallisent dans le système de la blende. Cependant ils présentent des défauts de structure qui leur confèrent une faible biréfringence naturelle. Les résultats des mesures relatives à ce phénomène sont exposés, et en les comparant avec ceux obtenus par plusieurs auteurs, deux hypothèses sont proposées sur l'origine et la dispersion de la biréfringence : il apparaît que celle-ci est due à un effet de contrainte d'axe [110] et à un effet de dispersion spatiale, ces deux causes possibles ayant lieu simultanément.
On propose une méthode originale de stabilisation du fonctionnement des transistors MOS dans le régime de deuxième claquage. Elle est basée sur l'utilisation d'une résistance intégrée et répartie de source, dite « ballast », qui, par contre-réaction électrique, évite les mécanismes de concentration et de focalisation des lignes de courant et protège le composant contre toute destruction par point chaud localisé.
On décrit une expérience dans laquelle des tranches de silicium de diamètre 10 cm ont été auto-soudées. Les interfaces ont été caractérisées au moyen de plusieurs tests différents : l'un destructif (mécanique), les autres non destructifs (optique, par imagerie dans l'infra-rouge, et acoustique) ; des diodes PN tests ont été réalisées, également dans le but d'obtenir une cartographie des décohésions. L'aire effectivement soudée est supérieure (ou au moins égale) à 80 % de la surface d'une tranche. On a étudié de manière quantitative les variations des dimensions des zones défectueuses en fonction de la température : on montre que les décohésions qui existent sur une même interface sont de deux types, selon que leurs dimensions augmentent ou, au contraire, diminuent lors d'un traitement thermique à 1 200 °C.
Compte tenu des propriétés spécifiques de la piézomodulation, nous montrons comment une technique expérimentale originale, la piézo-réflexion-rétrotransmission, permet sur un même spectre d'observer, d'identifier et de positionner en énergie le gap direct et le gap indirect d'un matériau et de préciser la nature de ce gap indirect (L ou X).
On décrit un appareillage permettant de mesurer simultanément plusieurs paramètres optiques d'un cristal soumis à une irradiation électronique continue ou pulsée, en particulier l'absorption optique (spectres ou cinétiques) et la luminescence (spectres, cinétiques et temps de déclin). On donne des exemples concernant l'étude de l'extinction de la luminescence par les défauts créés par irradiation dans les halogénures alcalins.
Une méthode simple d'essai de compression plane de monocristaux encastrés est proposée pour l'étude de la plasticité cristalline dans des conditions de déformation plastique imposée. Le principe consiste à comprimer dans une matrice un cristal d'orientation X3, X2 (où X3 signifie le vecteur normal au plan de compression et X2 la direction d'allongement), encastré entre deux autres cristaux d'orientation — X3, X2. Des résultats expérimentaux sur des cristaux d'aluminium d'orientations différentes confirment la validité de la technique.
On décrit un appareil de photolyse-éclairs qui comprend un ensemble de 6 tubes à décharge (d'une longueur de 22 cm) comme source d'éclairs photolytiques. La durée de l'éclair est de 4 μs et l'énergie maximum déchargée de 3 750 J. On compare les rendements lumineux et les durées d'éclairs obtenus dans de l'oxygène et dans du xénon.
Une installation de spectroscopie faisceau-lame gérée par microordinateur est décrite. Elle a été utilisée pour la mesure des paramètres de Stokes en fonction de l'angle d'inclinaison de la feuille pour la raie Hβ de l'hydrogène.
Nous avons étudié des couches minces binaires d'arséniure de gallium, et de tellurure de cadmium, ainsi que des couches ternaires d'arséniure de gallium et d'indium et de tellurure de cadmium et de mercure. Toutes ces couches sont préparées par évaporation thermique sous vide. Nous avons observé des propriétés semi-isolantes sur les couches binaires tandis que les couches ternaires sont semiconductrices. Des jonctions p-n ont été obtenues avec les couches de CdTeHg. Elles donnent lieu à un effet photovoltaïque extrinsèque.
Nous décrivons un monochromateur pour l'ultraviolet lointain, réalisé après une étude théorique comparative de deux systèmes de focalisation appelés Eagle off plane et Eagle in plane. Nous avons opté pour le système Eagle in plane et les spectres obtenus, soit en émission, soit en absorption, précisent les performances de cet appareil : les largeurs à mi-hauteur de certaines raies sont inférieures à 2 x 10-3 nm dans le domaine spectral considéré.
Le travail présenté ici est une analyse de la structure rotationnelle de la bande de vibration v3 du dioxyde d'azote centrée vers 1616,844 cm-1. Le spectre d'absorption de cette bande, présenté dans une précédente publication [1], a été enregistré à l'aide d'un spectromètre à grilles dont la largeur de la fonction d'appareil est d'environ 0,06 cm -1. L'ajustement des constantes relatives au niveau supérieur de la transition a été réalisé à l'aide d'un programme de moindres carrés itératif dans lequel le calcul des énergies des niveaux rotationnels est fondé sur le formalisme de Watson [2]. Les nombres d'ondes calculés à partir de ces constantes sont en très bon accord avec les résultats expérimentaux.
Après quelques rappels théoriques, cet article de revue sur les lignes de transmission supraconductrices « microruban » et « triplaques », présente quelques réalisations expérimentales et discute des applications rendues possibles par la supraconductivité.
Les méthodes usuelles [1 à 7] de mesure de la durée de vie des porteurs dans les diodes PIN permettent la détermination d'une durée de vie effective correspondant à la recombinaison totale dans la structure [7] : zone centrale (I) et extrémités fortement dopées (P+ et N+). Nous proposons une méthode impulsionnelle, de mise en oeuvre facile dans le cas de durées de vie longues (> 0,1 μs) ; nous l'interprétons comme une mesure de la durée de vie en volume dans la zone centrale.
La brièveté des temps de relaxation attachés à la résonance électronique rend celle-ci tout indiquée pour la conception d'un magnétomètre à réponse rapide. Le problème est alors, en conservant la rapidité de réponse, d'obtenir une sensibilité intéressante. Nous étudions les conditions d'optimisation de celle-ci : choix de l'échantillon résonnant, du mode de détection du signal et de l'amplitude du champ radiofréquence.
La réfrigération obtenue par photothermie exige au générateur des températures supérieures à 100°C seules susceptibles de dissocier le couple frigorigène avec un rendement acceptable. Dans ce but, nous étudions les conditions et les effets d'un captage de rayonnement à sous-concentration.
On étudie le comportement thermique d'un système de stockage en milieu poreux granulaire. A partir d'un modèle mathématique unidimensionnel, on détermine les champs de température du milieu solide et du fluide au cours des phases d'évolution dynamique. On évalue l'ordre de grandeur de l'épaisseur du front thermique caractéristique de l'état de stratification du stock. Les résultats numériques sont ensuite confrontés, dans le cas d'une phase de charge, aux résultats expérimentaux obtenus dans un stockage de billes d'alumine utilisant l'air à 300 °C environ comme fluide caloporteur. Les écarts obtenus sont inférieurs à 10 %.
Pour déterminer les contraintes dues à l'oxydation d'un matériau, une nouvelle méthode de courbure a été mise au point. Elle consiste à mesurer l'évolution de la courbure d'un échantillon mince préalablement oxydé au cours d'abrasions successives de l'une de ses grandes faces. Appliquée au système NiCr-Cr 2O3, elle a permis de tracer les courbes de distribution des contraintes dans la couche oxydée et dans le substrat.
On montre, dans le présent article, la diversité des propriétés mécaniques monotones, cycliques et visqueuses d'un acier inoxydable austénitique 17-12 SPH sur le domaine des températures intermédiaires, 20 ≤ T ≤ 700 °C. On met clairement en évidence des phénomènes d'interactions fortes entre dislocations et configurations de défauts ponctuels. L'incorporation de la modélisation phénoménologique de ces interactions, dans un modèle viscoplastique unifié développé par ailleurs et présentement étendu au domaine des températures étudiées, permet d'appréhender la plupart des phénomènes observés.
La production continue d'énergie mécanique ou calorifique à partir d'une source de chaleur intermittente (solaire, rejet thermique...) implique l'utilisation d'un accumulateur thermique dans la chaîne de conversion thermodynamique ou de récupération. Ces dernières années, de nombreuses études sur le stockage thermique se sont développées pour apporter les éléments technologiques et économiques nécessaires à son utilisation. Ainsi la SOFRETES, RHONE-POULENC et le C.E.A. se sont-ils proposés, dans le cadre d'un contrat D.G.R.S.T., de caractériser un système de conversion utilisant une source de chaleur solaire à 150 °C et un stockage par chaleur latente de fusion d'une capacité utile de 200 kWh thermiques. L'étude comprend deux parties. La première concerne la mesure des propriétés thermophysiques et la tenue au cyclage de matériaux fusibles dans la gamme de température 100 à 150 °C. La deuxième, à la fois expérimentale et théorique, traite des cinétiques de charge et de décharge et de l'optimisation du stockage. L'accumulateur, contenant 525 kg de produit calostockeur (anhydride phtalique) constitue une réalisation de caractère pré-industriel et un banc d'essai représentatif pour tester et valider les modèles.
Le système photovoltaïque étudié dans cet article est constitué par un moteur synchrone autopiloté entraînant une pompe centrifuge, associé à un onduleur de courant fonctionnant en commutation naturelle et alimenté au fil du soleil par un générateur photovoltaïque. Le fonctionnement optimal de ce système est défini et étudié analytiquement au moyen d'un modèle simplifié qui prend en compte tous les éléments de la chaîne de conversion. Dans le cadre des hypothèses retenues cette modélisation, effectuée en grandeurs réduites, permet de dégager et d'exprimer simplement la loi de commande et les critères électrotechniques à satisfaire pour la constitution d'un système de ce type. Ces critères portent sur les caractéristiques de la machine et son association au générateur. La démarche proposée, de portée générale pour l'étude des systèmes photovoltaïques, ouvre la voie pour une étude affinée du système considéré.
Des essais de déformation par compression uniaxiale suivant [110] ont été réalisés sur des monocristaux naturels de ZnS entre 300 et 620 K dans le noir et sous illumination U.V. pour étudier l'effet photoplastique (E.P.P.). Un E.P.P. positif (durcissement), disparaissant vers 620 K est mis en évidence ainsi que des oscillations de contrainte dont la période et l'amplitude diminuent lorsque la température croît. Les observations par M.E.T., les variations de la contrainte d'écoulement plastique (C.E.P.) avec la température et les faibles valeurs du volume d'activation montrent que, dans le noir comme sous illumination, le mécanisme de Peierls contrôle le glissement des dislocations. Pour une température ou une contrainte données, le volume d'activation est toujours plus grand sous illumination, ce qui conduit à une enthalpie d'activation plus élevée. L'E.P.P. trouverait donc essentiellement son origine dans l'élévation de la barrière de Peierls sous illumination.
Les résultats expérimentaux concernant la viscosité apparente de suspensions de sphères dures, de rayon inférieur au micron, en fonction du taux de cisaillement, mettent en évidence le caractère non newtonien de telles suspensions. La viscosité apparente décroît avec le taux de cisaillement, et cet effet est d'autant plus marqué que la suspension est concentrée. Dans cet article, nous supposons que le mécanisme responsable de l'augmentation de la viscosité apparente pour de faibles valeurs du taux de cisaillement est l'écart, dû au mouvement brownien, entre la microrotation des particules et la vorticité locale du fluide. L'expression théorique de la viscosité apparente, pour une concentration donnée, s'exprime alors en fonction de la viscosité de cisaillement, de la viscosité de rotation et d'une contrainte réduite. Elle coîncide remarquablement avec une expression empirique, antérieurement proposée, afin d'ajuster les résultats expérimentaux.