Comptes Rendus
Agrégats comme précurseurs des nano-objets/Clusters as precursors of nano-objects
Covalent clusters-based materials
[Matériaux covalents produits des d'agrégats]
Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 3, pp. 273-288.

Des matériaux covalents sont produits à partir du dépôt d'agrégats de carbone, silicium voire d'agrégats mixtes silicium–carbone. Ces agrégats préformés en phase gazeuse sont issus d'une source à vaporisation laser. Les films sont produits par la technique LECBD (Low Energy Cluster Beam Deposition, dépôt à faible énergie). Suivant la nucléation dans la source, différents isomères sont obtenus, isomères ayant des propriétés électroniques différentes. La structure des films est sondée par différentes techniques : spectroscopies Auger et de photo émission X, Raman, absorption X près du seuil (XAS, EXAFS), … Dans le cas d'agrégats ayant la forme d'une « cage », la plupart des propriétés peuvent être discutées en termes de réhybridation. Les exemples discutés montrent que l'on peut obtenir des films dont les caractéristiques sont très différentes des phases massives correspondantes. Ces propriétés sont d'une part liées l'élaboration d'agrégats dans des conditions hors équilibre thermodynamique et d'autre part, aux effets quantiques de tailles.

We review the properties of covalent clusters-based materials in relation to free cluster properties, namely carbon, silicon and mixed carbon clusters. These properties are understood in terms of quantum size especially the so called rehybridization effect. We show that low energy cluster beam deposition is a powerful technique to prepare unusual bonding.

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
DOI : 10.1016/S1631-0705(02)01316-6
Keywords: covalent cluster, quantum size
Mot clés : agrégats covalents, effets quantiques de tailles
Patrice Mélinon 1 ; Bruno Masenelli 1 ; Alain Perez 1 ; Michel Pellarin 2 ; Michel Broyer 2

1 Département de physique des matériaux, Université Claude Bernard-Lyon 1, 69622 Villeurbanne, France
2 Laboratoire de spectrométrie ionique et moléculaire, Université Claude Bernard-Lyon 1, 69622 Villeurbanne, France
@article{CRPHYS_2002__3_3_273_0,
     author = {Patrice M\'elinon and Bruno Masenelli and Alain Perez and Michel Pellarin and Michel Broyer},
     title = {Covalent clusters-based materials},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {273--288},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {3},
     number = {3},
     year = {2002},
     doi = {10.1016/S1631-0705(02)01316-6},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Patrice Mélinon
AU  - Bruno Masenelli
AU  - Alain Perez
AU  - Michel Pellarin
AU  - Michel Broyer
TI  - Covalent clusters-based materials
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2002
SP  - 273
EP  - 288
VL  - 3
IS  - 3
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-0705(02)01316-6
LA  - en
ID  - CRPHYS_2002__3_3_273_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Patrice Mélinon
%A Bruno Masenelli
%A Alain Perez
%A Michel Pellarin
%A Michel Broyer
%T Covalent clusters-based materials
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2002
%P 273-288
%V 3
%N 3
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-0705(02)01316-6
%G en
%F CRPHYS_2002__3_3_273_0
Patrice Mélinon; Bruno Masenelli; Alain Perez; Michel Pellarin; Michel Broyer. Covalent clusters-based materials. Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 3, pp. 273-288. doi : 10.1016/S1631-0705(02)01316-6. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/S1631-0705(02)01316-6/

[1] M. Nirmal; L. Brus Acc. Chem. Res., 32 (1999), p. 407

[2] Z. Iqbal; S. Veprek J. Phys. C, 15 (1982), p. 377

[3] H.W. Kroto; J.R. Heath; S.C. O'Brien; R.F. Curl; R.E. Smalley Nature (London), 318 (1985), p. 162

[4] C. Cros; M. Pouchard; P. Hagenmuller; J.S. Kasper Bull. Soc. Chim. France, 7 (1968), p. 2637 2 (1971) 379

[5] P. Mélinon; V. Paillard; V. Dupuis; A. Perez; P. Jensen; A. Hoareau; J.P. Perez; J. Tuaillon; M. Broyer; J.L. Vialle; M. Pellarin; B. Baguenard; J. Lerme Int. J. Mod. Phys. B, 139 (1995), p. 339

[6] G. Fuchs; P. Mélinon; F. Santos Aires; M. Treilleux; B. Cabaud; A. Hoareau Phys. Rev. B, 44 (1991), p. 3926

[7] L. Bardotti; P. Jensen; A. Hoareau; M. Treilleux; B. Cabaud Phys. Rev. Lett., 74 (1995), p. 4694

[8] J.M. Hunter; J.L. Fye; J. Roskamp; M.F. Jarrold J. Phys. Chem., 98 (1994), p. 1810

[9] G. von Helden; M.T. Tsu; N. Gotts; M.T. Bowers J. Phys. Chem., 97 (1993), p. 8182

[10] , Advanced Series in Fullerenes, 1–5, Word Scientific, Singapore, 1992-1997

[11] R.C. Haddon J. Am. Chem. Soc., 108 (1986), p. 2837

[12] M. Yoshikawa; N. Nagai; M. Matsuki; H. Fukuda; G. Katagiri; H. Ishida; A. Ishitani; I. Nagai Phys. Rev. B, 46 (1992), p. 7169 (and references therein)

[13] M.L. Theye; V. Paret; A. Sadki Diamond and Related Materials, 10 (2001), p. 182

[14] A.C. Ferrari; J. Robertson Phys. Rev. B, 61 (2000), p. 14005

[15] A.C. Ferrari; J. Robertson Phys. Rev. B, 63 (2001), p. 121405R

[16] A.C. Ferrari; J. Robertson Phys. Rev. B, 64 (2001), p. 754141

[17] D.R. McKenzie; D. Muller; B.A. Pailthorpe Phys. Rev. Lett., 67 (1991), p. 773

[18] C.Z. Wang; K.M. Ho Phys. Rev. Lett., 71 (1993), p. 1184

[19] K.W.R. Gilkes; H.S. Sands; D.N. Butchelder; J. Robertson; W.I. Milne Appl. Phys. Lett., 70 (1997), p. 1980

[20] N.A. Marks; D.R. McKenzie; B.A. Pailthorpe; M. Bernasconi; M. Parinello Phys. Rev. B, 54 (1996), p. 9703

[21] P. Mélinon; P. Kéghélian; B. Prével; A. Perez; G. Guiraud; J. LeBrusq; J. Lermé; M. Pellarin; M. Broyer J. Chem. Phys., 107 (1997), p. 10278

[22] E. Kaxiras Phys. Rev. Lett., 64 (1990), p. 551

[23] U.R. Hothlisberger; W. Andreoni; M. Parinello Phys. Rev. Lett., 72 (1994), p. 665

[24] P. Hohenberg; W. Kohn Phys. Rev., 136 (1964), p. 864

[25] W. Kohn; L.J. Sham Phys. Rev., 140 (1965), p. 1133

[26] M. Ehbrecht; B. Kohn; F. Huisken; M.A. Laguna; V. Paillard Phys. Rev. B, 56 (1997), p. 6958

[27] P. Mélinon; P. Kéghelian; X. Blase; J. LeBrusc; A. Perez; E. Reny; C. Cros; M. Pouchard Phys. Rev. B, 58 (1998), p. 12590 (and references therein)

[28] J.D. Yohannopoulos; M.L. Cohen Phys. Rev. B, 7 (1973), p. 2644

[29] R.P. Vasquez; R.W. Fathauer; T. George; A. Ksendzov; T.L. Lin Appl. Phys. Lett., 60 (1992), p. 1004

[30] Novel Refractory Semiconductors (D. Emin; T.L. Aselage; C. Woods, eds.), MRS Symposia Proceedings, No 97, Materials Research Society, Pittsburgh, 1987

[31] A. Chehaidar; R. Carles; A. Zwick; C. Meunier; B. Cros; J. Durand J. Non-Cryst. Solids, 169 (1994), p. 37

[32] C. Ray; M. Pellarin; J. Lermé; J.L. Vialle; M. Broyer; X. Blase; P. Mélinon; P. Kéghélian; A. Perez Phys. Rev. Lett., 80 (1998), p. 5365

[33] M. Pellarin; C. Ray; J. Lermé; M. Broyer; X. Blase; P. Khéghelian; P. Mélinon; A. Perez J. Chem. Phys., 110 (1999), p. 6927

[34] M. Pellarin; C. Ray; J. Lermé; J.L. Vialle; M. Broyer; P. Mélinon J. Chem. Phys., 112 (2000), p. 8436

[35] P. Mélinon; P. Kéghélian; B. Prével; V. Dupuis; A. Perez; B. Champagnon; Y. Guyot; M. Pellarin; J. Lermé; M. Broyer; J.L. Rousset; P. Delichère J. Chem. Phys., 108 (1998), p. 4607

[36] V. Paillard; P. Mélinon; J.P. Perez; V. Dupuis; A. Perez; J.L. Loubet; H. Pascal; A. Tonck; M. Fallavier Nanostructured Materials, 4 (1994), p. 759

[37] P. Milani; P. Piseri; E. Barbonrini; A. Podesta; C. Lenardi J. Vac. Sci. Technol. A, 19 (2001), p. 2024

[38] V. Paillard; P. Mélinon; V. Dupuis; J.P. Perez; A. Perez Phys. Rev. Lett., 71 (1993), p. 4170

[39] A.C. Ferrari; B. Kleinsorge; G. Adamopoulos; J. Robertson; W.I. Milne; V. Stolojan; L.M. Brown; A. LiBassi; B.K. Tanner J. Non-Cryst. Solids, 266 (2000), p. 740

[40] A. Canning; G. Galli; J. Kim Phys. Rev. Lett., 78 (1997), p. 4442

[41] G. Galli; F. Gygi; J.C. Golaz Phys. Rev. B, 57 (1998), p. 1860

[42] A. Filipponi; F. Evangelisti; M. Benfatto; S. Mobilio; C.R. Natoli Phys. Rev. B, 40 (1989), p. 9636

[43] M. Wakagi; K. Ogata; A. Nakano Phys. Rev. B, 50 (1994), p. 10666

[44] S. Schuppler; S.L. Friedman; M.A. Marcus; D.L. Adler; Y.H. Xie; F.M. Ross; T.D. Harris; W.L. Brown; Y.J. Chabal; L.E. Brus; P.H. Citrin Phys. Rev. Lett., 72 (1994), p. 2648

[45] P. Mélinon; P. Kéghelian; A. Perez; B. Champagnon; Y. Guyot; L. Saviot; E. Reny; C. Cros; M. Pouchard; A.J. Dianoux Phys. Rev. B, 59 (1999), p. 10099

[46] P. Mélinon; P. Kéghélian; A. Perez; C. Ray; J. Lermé; M. Pellarin; M. Broyer; M. Boudeulle; B. Champagnon; J.L. Rousset Phys. Rev. B, 58 (1998), p. 16481

[47] P. Mélinon, P. Kéghélian, A. Perez, J.L. Rousset, A.M. Cadrot, A. Malhomme, A.J. Renouprez, F.J. Cadete Santos Aires

[48] P. Zhou; Z.H. Dong; A.M. Rao; P.C. Eklund Chem. Phys. Lett., 211 (1993), p. 337

[49] F. Tournus, B. Masenelli, P. Mélinon, X. Blase, A. Perez, M. Pellarin, M. Broyer, A.M. Flanck, P. Lagarde, submitted

[50] T.P. Martin; U. Näher; H. Schaber; U. Zimmermann Phys. Rev. Lett., 70 (1993), p. 3079

[51] N. Troullier; J.L. Martins Phys. Rev. B, 43 (1991), p. 1993

[52] K. Kleinman; D.M. Bylander Phys. Rev. B, 48 (1982), p. 1425

[53] D. Sánchez-Portal; E. Artacho; J.M. Soler J. Phys.: Condens. Matter, 8 (1996), p. 3859

[54] D. Sánchez-Portal; P. Ordejón; E. Artacho; J.M. Soler Int. J. Quantum Chem., 65 (1997), p. 453

[55] A.L. Ankudinov; B. Ravel; J.J. Rehr; S.D. Conradson Phys. Rev. B, 58 (1998), p. 7565

Cité par Sources :

Commentaires - Politique


Ces articles pourraient vous intéresser

Sur les phases de type clathrate du silicium et des éléments apparentés (C, Ge, Sn) : Une approche historique

Christian Cros; Michel Pouchard

C. R. Chim (2009)


Adsorption of nitrogen dioxide on C30B15N15 heterofullerene: AIM and NBO study via DFT

Ehsan Zahedi

C. R. Chim (2013)


Monitoring molecular motion in nano-porous solids

Stéphane Rols; Hervé Jobic; Helmut Schober

C. R. Phys (2007)