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Deux equipes viennoises explicitent la structure des surfaces d'oxyde d'aluminium

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Une collaboration scientifique entre l’Universite de Vienne et l’Universite technique de cette meme ville a permis de comprendre la structure des surfaces d’oxyde d’aluminium recouvrant les alliages nickel-aluminium. Les atomes d’oxygene y forment des assemblages carres et triangulaires, sous les centres desquels s’intercalent les atomes d’aluminium. Si les plans comprenant les atomes d’oxygene et ceux comprenant les atomes d’oxygene sont decales, seules quelques fractions d’angstrom les separent.
La structure des surfaces d’oxyde d’aluminium, de formule Al10O13, est donc bien differente de la structure interne des volumes correspondants. L’Al2O3 est plus classiquement compose de couches d’atomes d’oxygene organises en hexagones, entre lesquels se repartissent les elements aluminium.
Des couches ultrafines d’oxyde d’aluminium se forment en particulier sur les alliages nickel-aluminim, utilises par les industries aeronautiques (aubes de turbines) et automobiles (pots d’echappement catalytiques). Elles peuvent proteger les materiaux de la corrosion ou interagir avec d’autres composants et modifier en consequence les proprietes catalytiques du pot. Les cristaux d’oxyde d’aluminium pur (saphir) sont quant a eux utilises comme substrat pour semi-conducteurs, tandis que les couches fines d’oxyde servent a la fabrication de transistors de type MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) et a la production de tetes de lecture pour disques durs.
De nombreuses equipes cherchaient ainsi a comprendre la structure de ces oxydes. Une equipe de l’Institut de physique des materiaux de l’Universite de Vienne (Institut fur Materialphysik), dirigee par Georg Kresse, a ici calcule par des considerations theoriques la forme des mailles cristallines, tandis que l’Institut de physique generale de l’Universite technique (Institut fur Allgemeine Physik), autour de Michael Schmid et Peter Varga, determinait l’arrangement de ces mailles, par microscopie a effet tunnel.

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