Abstract FR:

La nature chimique d'un adatome alcalin adsorbé sur une surface métallique est certainement la plus vieille question posée à la science des surfaces et elle n'est toujours pas résolue. Mais tous les auteurs tombent d'accord pour dire que l'adatome alcalin produit un fort moment dipolaire, qu'il soit ionisé ou polarisé: en particulier, cela est avancé pour expliquer la très importante décroissance de l'affinité électronique de surface qui accompagne l'adsorption d'alcalins. Ce même schéma permet de décrire la mise en ordre bidimensionnelle des éléments alcalins comme étant dominée par les interactions répulsives dipôle-dipôle, au moins aux bas recouvrements, dans la limite de l'adatome isole. Le but du présent travail est: (a) de prouver l'existence des interactions répulsives et leur rôle vis-à-vis de la mise en ordre des monocouches de métaux alcalins et; (b) de déterminer quelle sorte d'interaction gère la mise en ordre de couches de métaux alcalins aux recouvrements élevés, la ou le concept de dipôle isole n'a plus de sens. Nous avons choisi de travailler sur CS/ni(111) et li/ni(111). Le césium, très électropositif, doit produire un fort moment dipolaire. Comme ni(111) a un potentiel faiblement corrugue, CS/ni(111) est un bon candidat pour mettre en évidence les interactions dipôle-dipôle. Au contraire, on s'attend à ce que la corrugation de surface joue un rôle plus grand dans l'adsorption du lithium. L'étude a été faite sous ultravide au moyen d'un diffracteur d'électrons lents. Les taux de couvertures ont été calibrés et analysés par spectroscopie d'électrons auger. Nous avons ainsi obtenu deux diagrammes de phases (température/taux de recouvrement). Entre 100 et 450 k, le diagramme CS/ni(111) est formé de phases dont le paramètre suis l'évolution attendue dans un système dominé par les répulsions dipôle-dipôle: le taux de couverture est proportionnel à l'inverse du carré du paramètre. Par des chauffages ultérieurs au dépôt, nous sommes arrivés aux conclusions suivantes: (a) la couche bidimensionnelle est stable pour des taux de couverture inferieurs à 0,12 (en rapport atomique la monocouche complète correspond à un taux de recouvrement de 0,25); dans ce domaine la mise en ordre à deux dimensions de la couche stable est gérée par des interactions répulsives; (b) au-dessus d'un taux de couverture de 0,17, la couche est métastable; pour 0,17recouvrements0,25, la structure est indépendante du recouvrement, ce qui montre qu'elle est due à des interactions attractives entre adatomes de césium. Comme nous nous y attendions, la mise en ordre du lithium subit l'influence de la corrugation du substrat: le dépôt de lithium sur ni(111) produit une série de structures commensurables. L'observation importante ici à propos de CS/ni(111) recouvre celle faite lors de l'étude des systèmes k/ag(001) et k/CU(100) et nous conduit à nous demander si la transition interactions répulsives interactions attractives, qui est aujourd'hui considérée comme marginale, n'est pas en fait très générale. En tout cas, nos observations mettent en cause la description généralement faite des structures des systèmes alcalins/métaux puisque, dans la région des taux de couvertures élevés ou les interactions peuvent être attractives, l'arrangement stable peut être caché par des phases métastables que les auteurs cherchent rarement à détecter.