Abstract FR:

Nous presentons, dans cette these, un dispositif experimental permettant de creer et de detecter des impulsions ultrasonores ultra-breves qui se propagent dans des solides deposes en couches minces. Ce dispositif appele egalement technique ultrasonore picoseconde est un dispositif pompe-sonde qui utilise une source laser femtoseconde associee a un systeme de detection synchrone et est bien adapte pour exciter et detecter des impulsions acoustiques tres breves dont le contenu spectral peut atteindre plusieurs centaines de ghz. Dans la premiere partie de ce memoire, en plus d'une etude theorique, nous presentons des resultats obtenus sur differents types d'echantillons. En utilisant cette technique, nous avons pu realiser des mesures de vitesse et d'attenuation ultrasonores jusqu'a 200 ghz sur un film de silice de 100 nm. Nous presentons aussi quelques variantes experimentales pouvant etre realisees avec le dispositif de base. Enfin, nous montrons egalement comment certaines proprietes thermiques peuvent etre determinees a l'aide de notre montage et nous presentons des resultats obtenus sur un echantillon massif de tungstene. Dans la deuxieme partie du memoire, nous presentons une etude aussi bien theorique qu'experimentale des structures multicouches. Les resultats experimentaux ont ete obtenus sur des echantillons multicouches de cu/w et de ni/mo. Sur ces echantillons, nous avons mesure la vitesse du son effective des modes longitudinaux de volume se propageant a l'interieur de l'heterostructure en fonction de la periode du superreseau. Pour les periodes les plus courtes, on observe un ramollissement des modules elastiques de la structure. Nous avons egalement detecte des oscillations haute frequence sur les temps courts (< 20 ps). Ces oscillations dont les frequences s'etendent jusqu'a 810 ghz correspondent a des modes de surface localises au centre de la seconde bande interdite