Simulations de Dynamique Moléculaire de la croissance d'agrégats sur des surfaces nanostructurées
Résumé
La croissance d'agrégats métalliques sur des surfaces nanostructurées est un champ foisonnant de recherches aussi bien du point de vue de la compréhension des phénomènes que des applications [1]. Dans le premier cas, il est important de comprendre comment la nanostructuration de la surface joue un rôle sur la croissance (morphologie, structure, ...). Dans le deuxième cas, il s'agit d'améliorer les performances de dispositifs tels que les électrodes de piles à combustible, les capteurs chimiques, les dispositifs nanoélectroniques, ... La dynamique moléculaire est devenue un outil très adapté à l'étude des étapes initiales de la croissance de tels agrégats, en particulier du fait de la disponibilité de potentiels d'interaction de bonne qualité, d'outils de simulation performants et de puissance de calculs conséquents [2]. Nous avons mené des calculs de dynamique moléculaire de la croissance d'agrégats de platine, catalyseurs de réactions chimiques, sur trois types de supports : des nanotubes et des nanofibres de carbone [3], des empilements de sphères de carbone. Il s'agit à la fois de comprendre la croissance des agrégats, mais aussi de comprendre comment les conditions de dépôts de ces agrégats, en l'occurrence celles correspondant à la pulvérisation plasma magnétron, affectent cette croissance. Les effets de l'énergie des atomes de platine ont donc été spécialement étudiés, puisque c'est un paramètre simple à faire varier dans les expériences de pulvérisation plasma. Le contrôle de cette énergie permet de maîtriser le profil de concentration et la morphologie dans la profondeur du substrat nanostructuré, comme cela est observé à la fois dans les expériences et les simulations. REFERENCES 1. P. Brault, Surf. Coat. Technol. 205, S15-S23 ( 2011) 2. D. B. Graves, P. Brault, J. Phys. D 42, 194011 (2009) 3. P. Brault, A. Caillard, C. Charles, R. Boswell, D. B. Graves, Appl. Surf. Sci. 263 352-356 (2012)