Etude de nitrures de titane par EELS et calculs ab initio : application à l'identification de phases TiNx
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This work is a study of the electronic structure of titanium nitrides. The properties of these compounds depend on their chemical composition and atomic structure. Experimental analysis are performed by electron energy loss spectroscopy (EELS) and transmission electron microscopy. Energy Loss Near Edge Structure (ELNES) are interpreted by comparison with calculated spectra obtained with the ab initio codes FEFF8 and Wien2K. Modifications of the spectra are evaluated for non stoichiometric crystals and near stacking faults. The TiCxN1-x compounds are also studied. These results are used to identify different titanium nitride phases created by surface treatment of a titanium alloy. EELS analysis together with ab initio calculation enables us to identify the d-TiN and e-Ti2N phases and different TiNx compounds.
Abstract FR:
Ce travail porte sur l'étude de la structure électronique de nitrures de titane, composés dont les propriétés dépendent de la composition chimique, de l'organisation atomique, de la présence de défauts de structure. La spectroscopie de pertes d'énergie d'électrons (EELS) et la microscopie électronique ont permis une analyse de ces composés à l'échelle du nanomètre. Les structures fines des seuils d'ionisation des spectres ont été interprétées à partir de calculs ab initio (codes FEFF8 et WIEN2k). En particuliers, les modifications des spectres EELS ont été calculées et mesurées dans le cas de cristaux présentant des défauts de structure (composés lacunaires, défauts d'empilement) et pour des composés TiCxN1-x. Ces résultats permettent l'identification des différentes phases de TiNx créées lors du traitement de surface d'un alliage de titane. L'analyse EELS couplée aux calculs ab initio de spectres a ainsi permis d'identifier des composés d-TiN, e-Ti2N et divers TiNx.