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Découverte et fonctionnalisation du cristal bidimensionnel germanène
Résumé
Le travail de thèse qui est résumé ici est essentiellement expérimental. Il s’agit de comprendre les mécanismes de croissance, les propriétés structurales d’un feuillet de germanène sur Al(111) et de sa fonctionnalisation par des molécules de fullerène C60.Plusieurs groupes dans le monde ont travaillé en parallèle sur ce même système Ge/Al(111).
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Ceci fait que la connaissance du système a évolué au cours de cette thèse. Une grande partie de ce travail a été consacrée à une description historique et comparative des résultats obtenus dans notre laboratoire et ceux des différents groupes dans le monde. Nous avons présenté le travail fait sur le système germanène sur Al(111) à l’heure actuelle. Expérimentalement, une couche de germanène formé sur Al(111) présente deux phases de périodicités différentes, à savoir une périodicité (3x3) et une périodicité (√7x√7) R±19,1° par rapport à la (1x1) de l’Al(111). Dans une première partie nous nous sommes attachés à la description de la phase (3x3), la phase la plus connue. La deuxième partie, a été consacrée à l’étude de la phase (√7x√7) R±19°, la phase la moins étudiée à l’heure actuelle. Dans la troisième partie, nous avons présenté les premières expériences de la fonctionnalisation de la couche de germanène déposée sur le substrat Al(111) dans le but d’observer la modification de l’interaction du germanène avec le substrat d’Al(111) en présence d’une couche moléculaire adsorbée sur le système. Il s’agit ici d’une couche unique de fullerènes C60..The thesis work which is summarized here is essentially experimental. It is a question of understanding the mechanisms of growth and the structural properties of a sheet of germanène grown on Al(111) as well as its functionalization by fullerene C60 molecules.Several groups around the world have worked in parallel on the same system Ge/Al(111) last years. This means that knowledge of the system has evolved during this thesis. Much of this thesis has been dedicated to a historical and comparative description of the results obtained in our laboratory and those of the various groups in the world. We have presented the work done on the system germanene on Al(111) at present. Experimentally, a germanene layer formed on Al (111) grows with two possible phases of different periodicity, namely a periodicity (3x3) and a periodicity (√7x√7) R±19.1° compared to the (1x1) of Al(111). In the first part of this work, we focused on the description of the phase (3x3), the most known phase. The second part was dedicated to the study of the phase (√7x√7) R±19°, the least studied phase up to now. In the third part, we presented the first experiments of the functionalization of the germanene layer deposited on the Al(111) substrate to observe the modification of the interaction of germanène/Al(111) with a molecular layer adsorbed on it. This molecular layer is a single layer of C60 fullerenes.