Abstract FR:

Ce memoire est consacre a l'etude theorique de la dynamique vibrationnelle d'une marche atomique isolee en surface. Au-dela d'un premier modele structurellement simple mais qualitativement utile, nous presentons un calcul detaille pour une marche de direction 110 sur la surface (001). A travers cet exemple nous developpons un modele general pour traiter la dynamique vibrationnelle des marches isolees des surfaces vicinales des metaux cfc. Ces deux modeles montrent la sensibilite des deplacements du site en bas de marche lors de la propagation des phonons localises. A l'aide de simulations utilisant un potentiel a n-corps, nous avons determine les positions cristallographiques relaxees des surfaces presentant une marche isolee ainsi que les modifications des constantes de forces des liaisons entre sites sur les terrasses et sur la marche. L'etude montre l'existence de deux branches de phonons localises sur la marche caracterisees par des vecteurs deplacements s'evanouissant de part et d'autre de celle-ci. Le calcul de la chaleur specifique de ces modes montre que l'un est propageant tandis que l'autre est de type einstein. Avec cette methode nous avons calcule les fonctions de green et les spectres vibrationnels de differents sites. Pour acceder a ces modes localises, nous avons generalise la methode de raccordement pour calculer le champ vibrationnel d'evanescence a deux dimensions d'un reseau cfc qui reste valable pour l'etude de la dynamique vibrationnelle d'autres nanostructures isolees et adsorbats sur (001). Nous avons aborde l'etude de la thermodynamique locale et montre le role que la dynamique vibrationnelle des defauts peut avoir sur les proprietes energetiques des surfaces. Enfin nous donnons une approche analytique et numerique permettant d'etudier la diffusion en multicanaux d'ondes vibrationnelles dans des guides d'ondes cristallographiques contenant des defauts nanostructuraux.