Institut des
NanoSciences de Paris
insp
insp
4.jpg

Oxydes en basses dimensions

Structures atomique et électronique

Localisation des électrons en excès à la surface du rutile réduit La physico-chimie des surfaces d’oxydes est pilotée par les structures défectives. Dans le cas de TiO2 – archétype d’oxyde réductible – seul l’état réduit TiO2-x associé à Ti4+ → Ti3+ est actif. Mais les sites Ti porteurs des charges en excès (Ti 3d) sont très discutés : surface ? Sous-surface ? Interstitiels ? Les distributions spatiales des Ti 3d résultant de l’adsorption de sodium ou de lacunes d’oxygène superficielles mises en évidence par photodiffraction résonante (collaboration avec les équipes de Sylvie Bourgeois (Dijon), Dominique Chandesris (SOLEIL), Alberto Morgante (Elettra)) apparaissent similaires : cette observation prouve que la position des charges, essentiellement sous-surfacique, est dictée par les potentiels électrostatiques, en accord avec un calcul de l’équipe [Albaret et al. Phys. Rev. B 65 (2001) 035402 [lien]].

Electrons en excès à la surface TiO2(110) mis en évidence par photo-diffraction résonnante : à gauche : Na adsorbé ; à droite : lacune d’oxygène.

P. Krüger, S. Bourgeois, B. Domenichini, H. Magnan, D. Chandesris, P. Le Fèvre, A.M. Flank, J. Jupille, L. Floreano, A. Cossaro, A. Verdini et A. Morgante, Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 055501 [lien].

P. Krüger, J. Jupille, S. Bourgeois, B. Domenichini, A. Verdini, L. Floreano et A. Morgante, Phys. Rev. Lett. 108 (2012) 126803 [lien].