programme et themes

http://www.usthb.dz/

http://www.dgrsdt-dz.org/

http://www.lpm.usthb.dz/

http://www.algerietelecom.dz/

http://www.auf.org/

http://www.sonelgaz.dz/

http://www.mesurelecdz.com/

http://www.entec-dz.com/

http://www.cadoc.dz/

http://www.esli.com.dz/

http://www.labsolution-dz.com/

http://www.ccsdz.com/

http://sac-dz.net/

http://www.aap.asso.dz

COMITE D’ORGANISATION • Dr. T. Boutkedjirt (Président, USTHB) • Pr. M. Kechouane (USTHB) • Pr. M. Drir (USTHB) • Pr. N. Saidi(USTHB) • Pr .F. Boubnider (USTHB) • Dr N. Haine (USTHB) • Dr. B. Alili (USTHB) • Dr. N. Benrekaa (USTHB) • Dr. A. Rahal (USTHB) • Dr. R. Outemzabet (USTHB) • Dr. F. Hamadache (USTHB) • Mr A. Dahel (USTHB) • Mr R. Louni (USTHB) • Mr C. Guerbi (USTHB) • Mr R. Saoud (USTHB) • Mr M. Bentouri (USTHB) • Mr D. Semmam (USTHB) COMITE SCIENTIFIQUE • Pr .M. Kechouane (Président, USTHB) • Pr. M. Drir (USTHB) • Pr. F. Boubenider (USTHB) • Pr. D. Bradai (USTHB) • Pr. H. Djelouah (USTHB) • Pr. M. Bendaoud (USTHB) • Pr. A. Soualmia (USTHB) • Pr. D. Mekki (U. Annaba) • Pr. Z. Boumerzoug (U. Biskra) • Pr. N. Saidi (USTHB) • Pr. S. Aida (U. Constantine) • Pr. S. Hamzaoui (U. Oran) • Pr. N. Beldjoudi (USTHB) • Dr. M. Boumaour (UDTS) • Dr. R. Drai (C.S.C.) • Dr. A. Rahal (USTHB) • Dr. N. Gabouze (UDTS) • Dr. H. Kellou (USTHB)

CONTEXTE Le Séminaire National sur les Matériaux et leurs Applications, initié par le Laboratoire de Physique des Matériaux, le Département Matériaux et Composants de la Faculté de Physique de l’Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene s’est tenu le 7‐8‐9 décembre 2009 à la salle de conférence de la Faculté de Physique de l’USTHB. OBJECTIFS

• Echanger les expériences et les connaissances et faire le point sur les avancées technologiques dans le domaine des sciences des matériaux (métalliques, semi‐conducteurs, diélectriques, polymères,….), leurs caractérisations, modélisations et applications envisagées.

• Proposer des missions d’assistance scientifique et technique aux institutions publiques et privées ainsi qu’aux industriels en vue de répondre à leurs préoccupations et à leurs besoins.

• Dégager des cadres de partenariat et de collaboration dans le domaine de recherche /développement.

• Prendre en charge des formations spécifiques dans le cadre de l’ouverture des masters. PROGRAMME ET THEMES Le programme scientifique comprendra des conférences invitées, des présentations orales, des sessions posters de communications sélectionnées par le comité scientifique et des ateliers. Les thèmes retenus sont : 1. Contrôle non destructif des matériaux et structures. 2. Métallurgie et ingénierie des matériaux. 3. Matériaux diélectriques et polymères. 4. Couches minces et semi‐conducteurs. 5. Elaboration, caractérisation et modélisation.

1er Séminaire National sur les Matériaux et leurs Applications SENAMAP’09

SOMMAIRE

Conférences Plénières: PL 01 : Mining the Periodic Table H. AOURAG and N. SETTOUTIPL 02 : Semiconducteurs et Applications dans la santé T. MOHAMMED‐BRAHIMPL 03 : Développements récents en imagerie ultrasonore A. BOUAKKAZ Communications Thème 1 : O 01‐T1 : Développement d’une méthodologie de contrôle par Emission Acoustique

H. BENSOUILAH, S. GRAINI, S. MECHRAOUI, J. FAVERGEON, S. BENMEDAKHENE, D. D. MEKKIO 02‐T1 : The Multiscale analysis for ultrasonic material characterisation F. BETTAYEBO 03‐T1 : Etude expérimentale de l'atténuation des ondes ultrasonores dans un composite à base de polymère S. TOUMI, F. BOUBENIDER, A. DAHEL O 04‐T1 : Inspection interne, par ondes guidées, des structures tubulaires, étude théorique et validation expérimentale H. ZITOUNE, F. BOUBENIDERP 01‐T1 : Etude de la recristallisation, par ondes ultrasonores, de l’acier doux tréfilé M. AIT OUARABI, F. BOUBENIDER , D. BRADAÏP 02‐T1 : Simulation de lignes échographiques HF pour la réalisation d’images ultrasonores d’un tissu biologique mou A. BENNAMANE, T. BOUTKEDJIRT

P 03‐T1 : Les méthodes de Contrôle Non Destructif (CND) appliquées pour la détection des 5criques dans la partie chaude d'un turboréacteur S. BENNOUD, F. LARBI, F. SALAH P 04‐T1 : Comparaison du BMD du Calcanéum obtenu par ultrasons au BMD obtenu par l’absorptiometrie biphotonique (DXA) sur le col du fémur, du radius et du rachis

H.DAOUI, F. BOUBENIDERP 05‐T1 : T.G.D. et caractérisation de cibles et défauts dans les matériaux

R. LOUNI, F. BOUBENIDER, A. DAHEL, R. REZZOUGP 06‐T1 : Etude comparative DXA – Ultrasons, pour le radius et la phalange (os trabéculaires) in‐vivo (Application à l’ostéoporose) M. MEBARKI, F. BOUBENIDER P 07‐T1 : Utilisation des modes de Lamb S0 et A0, à très bas produits fréquence‐épaisseur, pour localiser et mesurer les variations d’épaisseurs visibles et non visibles dans des plaques métalliques minces. S. SAIT, F. BOUBENIDER Communications Thème 2 : O 01‐T2 : Effet des réparations successives sur la qualité d’un joint soudé dans l’acier à haute limite élastique X70M. NOUR EDDINE, B. MAMACHE, R. BADJI, M. BOUABDALLAH O 02‐T2 : Contribution à l’étude du système ternaire Fe‐Co‐C. F. HADDAD, S. E. AMARA et R. KESRI. O 03‐T2 : Caractérisation d’aciers calorisés S. MENDIL, A. MEZIANE, S. AZEM, K. TAÏBI, S. YEFSAH O 04‐T2 : Effet des additions ternaires et évolution des défauts ponctuels en fonction de la température dans les alliages TiAlN. ZIBOUCHE, D. BRADAI, A. KELLOU P 01‐T2 : Cinétique de recristallisation de l’alliage industriel Pb (0.08%) Ca (2%) Sn (% en poids)

F. ABOUHILOU, H. AZZEDDINE, B. ALILI, D. BRADAI P 02‐T2 : Caractérisation de phases carbures présentes dans les alliages multi‐constitués à base de fer A. AOUIZ, L. AMARA‐ADNANE et R. KESRI

P 03‐T2 : Analyse thermographique du comportement en traction d’un acier revêtu en Zinc et en présence d’inclusion rigide F. BOUAKSA P04‐T2 : Etude de l’alliage métallique Al80Cu20 solidifié rapidementN. BOUMAIZA et A. BOUYOUCEF P 05‐T2 : Etude de la précipitation dans le système Al‐ Zn –Mg

S. BOURZAM, N. BOUZROURA, M. KADI‐HANIFI


P 06‐T2 : Influence de l’ajout du titane sur la résistance à la corrosion du cuivre en milieu salin D. GUERNICHE, A. BENCHETTARA

P 07‐T2 : Etude par dilatométrie de l'effet des recuits anisothermes sur la transformation ordre‐désordre de l’alliage. Cu‐50 % mass Au F. HANINI, D. HAMANA

P 08‐T2 : Influence du traitement thermique et de la température sur la résistance à la corrosion d’une fonte hypereutectique de synthèse en milieu acide

F. KELLOU, A. BENCHETTARA, S.E. AMARA

P 09‐T2 : Caractérisation d’alliages industriels Cu‐Ni‐Si pour l’industrie électronique B. MEHDI, L. DJEBALA, F. GUERZA, H. AZZEDDINE, B. ALILI ET D. BRADAI

P 10‐T2 : Influence de la précipitation sur la corrosion de l’alliage d’aluminium 7075 A. NAIMI, M. TRARI, H. YOUSFI

P 11‐T2 : Etude électrochimique d’un dépôt de molybdène obtenu par projection thermique dans les milieux NaCl et H2SO4 S. TLILI, M.Z. TOUHAMI, M. MOTHTARI, A. BOUKARI Communications Thème 3 : O 01‐T3 : Structural properties and phase transitions in KNbO3 based Ceramics

L. TAÏBI‐BENZIADA, Z. LADJEROUD O 02‐T3 : Propriétés physiques de nouveaux verres à anions mixtes

T. DJOUAMA, M. POULAIN, O. MEBARKI O 03‐T3 : nfluence de l’adjonction de nanoparticules sur le comportement et la dégradation à température des résines polyesters insaturées. S. SEGHAR, S. AZEM P 01‐T3 : La détermination de la conductivité statique des matériaux diélectriques par la spectroscopie fréquentielle O. ALLOUANE, A. SOUALMIA

P 02‐T3 : Les propriétés diélectriques du composite BaTiO3‐Fe2O3 fritté par chauffage micro‐ondes F. AOUADJA, M.T. BENLAHRACHE, S. ACHOUR P 03‐T3 : Etude de l’effet de l’hydratation sur le comportement de la transition vitreuse dans le PLLA I. BAYOU, A. ABDALLAH, Z. GUEBAILI, N. BENREKAA P 04‐T3 : Simulation du Processus de Piégeage/ Dépiégeage de Charges dans les Structures MIM à Hauts Champs A. BELDJILALI, N. SAIDI‐AMROUN, M. SAIDI, M. BENDAOUD P 05‐T3 : Etude de l’effet de la température sur l’évolution de la conductivité électrique en régime continu d’un composite polyester/noir de carbone

Y. CHERFI, R. HACHICHI, O. ALLOUANE, R. DOUALI, N. BELDJOUDI P 06‐T3 : Mise en évidence de l’accumulation de la charge d’espace dans les polymères (PEN) par la mesure des courants finaux N. BELKAHLA, M. SAIDI, N. SAIDI‐AMROUN, M. BENDAOUD P 07‐T3 : Some dielectric properties of polyesters films used in capacitors

S. BERDOUS, N. SAIDI‐AMROUN, M. SAIDI, M. BENDAOUD P 08‐T3 : Etude de l’effet des conditions de polarisation sur le mode de relaxation principale du PET par courants thermiquement stimulés M.T. BERKANE, A. GOURARI P 09‐T3 : Determination of optical properties of PMMA and PMA in mid‐infrared region using mechanic molecular N. BERRAHOU, M.O. BENSAID, S. HIADSI P 10‐T3 : Etude d’un composite cristal liquide ferroélectrique/ Polymère par spectroscopie diélectrique non linéaire

Y. CHERFI, J. HEMINE , R. DOUALI, A. DAOUDI, N. BELDJOUDI, J. M. LEBLOND, C. LEGRAND P 11‐T3 : Comparaison du comportement de la phase amorphe mobile du polyéthylène téréphthalate PET et le polylactic‐acid PLA. Z. GUEBAILI, A. ABDALLAH, I. BAYOU, N. BENREKAA P 12‐T3 : Mesure des paramètres diélectriques du verre (pyrex) en hyperfréquences par la méthode de perturbation de cavités N. HAÏNE


P 13‐T3 : Effet de l’addition d’une pression partielle d’oxygène aux vapeurs de TMS sur les propriétés électriques de films déposés par plasma microonde M. KIHEL,

S. SAHLI, A. ZENASNI, P. RAYNAUD, Y. SEGUI P 14‐T3 : Phonon scattering at anharmonic surface S .MOKRANI

P 15‐T3 : Rupture diélectrique de l’alumine F. TALBI, F. LALAM, D. MALEC Communications Thème 4 : O 01‐T4 : Croissance de nanostructures de ZnO en fonction de la température. Y. BAKHA,

M. ZERDALI, M. BOUDERBALA, T. SAHRAOUI, K. BENDIMERAD, S. HAMZAOUI O 02‐T4 : Capteur de gaz à base d’oxyde de zinc dopé (Al et Cu) et non dopé K. BENDIMERAD,

M. ZERDALI, M. BOUDERBALA, M. ADNANE, Y. BAKHA, S. HAMZAOUI O 03‐T4 : Effect of oxygen pressure and substrate type on microstructure and morphology of ZnO thin films S. LEMLIKCHI,

S. ABDELLI‐MESSACI, S. LAFANE, T. KERDJA, S. MALEK, M. SAAD, A. GUITTOUM P 01‐T4 : Etude des phénomènes physiques intervenant dans la technique Silar ABDERRAHMANE,

M. ADNANE, T. SAHRAOUI, S. HAMZAOU P 02‐T4 : Caractérisation de couches minces de ZnO élaborées par voie électrochimique sur du silicium N. AIT AHMED; G. FORTAS; H.HAMMACHE; S. SAM; A.MANSERI; N. GABOUZE P 03‐T4 : L’effet du recuit à des très hautes températures d’une couche mince de ZnO déposée par spray pyrolyse pour application photovoltaïque H. BELKHALFA,

R.TALA‐IGHIL, S.SALI, S.KERMADI, M.BOUMAOUR, F.TAYOUR, F.AIT‐ AMAR, Y.SI‐AHMED P 04‐T4 : Effet de recuit isotherme sur les transistors MOSFET irradiés : vue par OTCP

A. BENABDELMOUMEN, B. DJEZZAR, H. TAHI, R. SERHANE P 05‐T4 : Propriétés physiques de couches minces de ZnO déposées par pulvérisation cathodique en continu A. BOUGHALOUT, A. BRIGHET, R. CHERFI, N. ZEBBAR, M. SIAD, M. KECHOUANE P 06‐T4 : Comparison of properties between ZnO thin films prepared from different targets by R.F magnetron sputtering Y. BOUZNIT, Y. BEGGAH, K. DJESSAS, M. S. AIDA, F. CHOUIKH, F. YNINEB P 07‐T4 : Structural, optical and electrical properties of a‐Si1‐xCx:H films synthesized by DC‐magnetron co‐sputtering technique A. BRIGHET, M. KECHOUANE,

A. KEFFOUS, A. CHERIET, Y. BELKACEM, H. MENARI, T. KERDJA, L. GUERBOUS, A. BOUKEZZATA P 08‐T4 : Etude d’un contact métallique sérigraphique déposé sur silicium monocristallin et multicristallin pour application photovoltaïque F. CHELLI,

R. TALA‐IGHIL, S. SALI, S. OUSSALAH, M. BOUMAOUR, F. TAYOUR, Y. SI‐AHMED

P 09‐T4 : Effects of Aluminium and Bismuth incorporation on the structural and optical properties of ZnO thin films synthesized by spray pyrolysis

F. CHOUIKH, Y.BEGGEH, M. S. AIDA, Y. BOUZNIT, F. YNINEB ET A. HAFDALLAH P 10‐T4 : Electrical properties of reactively sputtered carbon nitride films as a function of nitrogen incorporation N. E. DERRADJI, P. Y. TESSIER, L. MAHDJOUBI,M. T. KADRI, H. BELKHIR P 11‐T4 : Application de microparticules de silicium poreux pour la détection N. GHELLAI,

A. CHIALI, A. KERMAD, S. M. CHABANE‐SARI, N. E. CHABANE‐SARI, N. ZOUADI, N. GABOUZE P 12‐T4 : 1 micron CMOS Process Simulation F. HADJ LARBI, R. SERHANE A. SMATTI P 13‐T4 : Effect of annealing on structural and optical properties of indium‐tin‐oxyde thin films

F. HADJERSI, L. KERKACHE P 14‐T4 : Characterization of solution grown nanostructured lead sulphide thin films

S. KACI, A. KEFFOUS P 15‐T4 : Caractérisation électrique et physico‐chimique des plaquettes de silicium multicristallin (Si‐MC) et effet du gettering par diffusion de phosphore sur les impuretés de chrome

N. KHELIFATI ET D. BOUHAFS


P 16‐T4 : Caractérisations électriques et optiques du a‐SiGe:H en couches minces dans les structures Al/a‐SiGe:H et Au/a‐SiGe:H L. LAIDOUDI, A. FEDALA, A. RAHAL P 17‐T4 : Influence des différentes techniques de dépôt sur les propriétés magnétiques du système Fe‐Pd en couches minces H. MIMOUNI; A. LAGGOUN P 18‐T4 : Elaboration et caractérisation des couches minces nano‐structurées obtenues par co‐pulvérisation cathodique triode magnétron

M. MOKHTARI, S.TLILI, F.GUENFOUD, N.E BELIARDOUH, A. SAKER P 19‐T4 : Etude des propriétés structurales des souches minces de Bi2S3 élaborées par la technique de Dépôt par Bain Chimique (CBD). N. SELMANE ,

N. HAMDADOU, M. BOUHMIDI. D. CHALABI, A.SAIDANE P 20‐T4 : Simulation du procédé technologique du comportement électrique du dispositif CMOS 1µm à l’aide des outils de SILVACO R. SERHANE, F. HADJ LARBI, A. SMATTI P 21‐T4 : Effet de recuit sur la caractéristique courant‐tension (I‐V) des structures de silicium amorphe hydrogéné dopé au bore S. TATA, N. KHELIFATI, A. FEDALA, A. RAHAL P 22‐T4 : Elaboration et caractérisation de films TiCN réalisés par pulvérisation magnétron RF

M.TAZEROUT, N.SAOULA, K.HENDA

Communications Thème 5 : O 01‐T5 : Électrogreffage du polythioophène sur la surface du silicium poreux modifié par la réaction “Click Chemistry”. Application : capteur d’hydrogène S. BELHOUSSE,

N. GABOUZE, R. BOUKHERROUB, S. SZUNERITS, A. KEFFOUS AND A. BENABOURA O 02‐T5 : Volatile organic compound sensor based on thin plasma polymerization of TEOS and quartz crystal microbalance BOUGHAROUAT, A.BELLEL, S. SAHLI, Y.SEGUI, P.RAYNAUD O 03‐T5 : Effets des conditions d’élaboration sur la densification d’une alumine à base d’une poudre de bœhmite S. LAMOURI, M. HAMIDOUCHE, N. BOUAOUADJA, G. FANTOZZI O 04‐T5 : Elaboration d’un matériau dur par infiltration de carbures de tungstène par du bronze

K. SAIDANI, S. AZEM O 05‐T5 : Sur la modélisation des propriétés diélectrique et électrique par réflectométrie temporelle A. SOUALMIA ; M. ABDELGUERFI ; O. ALLOUANE ; C. GUERBI ; R. SAOUD O 13‐T5 : Elaboration et caractérisation structurale des poudres CdS1‐XCoX nano‐structurées

H. YAHI, A. MEDDOURA, J. EBOTHE P 01‐T5 : Caractérisation thermomécanique des alliages d’aluminium soudés par le procédé TIG

M. AISSANI, Y. BENKEDDA, R. BADJI et D. H. BASSIR

P 02‐T5 : Modélisation de l’effet Marangoni lors d’élaboration du bain de fusion par le soudage TIG N. AIT MOUSSA*& M. AISSANI

P 03‐T5 : Influence des nanostructures implantées dans un système à triples chaînes sur la diffusion d’ondes élastiques M. BOUATELI, R. TIGRINE, B. BOURAHLA P 04‐T5 : Simulation par Dynamique Moléculaire de l’alliage B2‐NiAl M. BOUCHERRAB, H. BOUZAR P 05‐T5 : Modélisation du transport d’énergie phononique dans les systèmes de basses dimensionnalités Y. CHEBALLAH P 06‐T5 : Formation of thick and luminescent porous silicon layer on low‐doped silicon by anodization in HF/Acetic acid solution A. DJEMAA,

N. GABOUZE, M. KECHOUANE, Y. BELAROUSSI , A. MANSERI, H. MENARI

P 07‐T5 : Modélisation des profiles SIMS de l'hydrogène dans le silicium, effet de niveau énergétique de l'hydrogène A. LAHRECHE,

Y. BENKINIOUAR‐BEGGAH, A. AMRANI, A. BOUKRIKA, F. BOUFALGHA, S. M. AIDA P 08‐T5 : First‐principles study of the optical properties of Ga2O3 in its ambient and high‐pressure phases F. LITIMEIN, D. RACHED, K. BOUGHRARA


P 09‐T5 : Influence du niobium et du titane sur des alliages à base de fer N. MADAOUI, K. TAIBI, L. AMARA‐ADNANE

P 10‐T5 : Characterization of in‐situ doped polycrystalline silicon using Schottky diodes and admittance spectroscopy L. MAHDJOUBI,

H. AYED, L BÉCHIRI, M. BENABDESLEM, N. BENSLIM AND T. MOHAMMED‐BRAHIM P 11‐T5 : Etude du comportement en solidification de l’intermétallique ternaire Fe‐Cr‐Nb

S. MANSOUR, N. BOUTAREK, H. AID, S. E. AMARA P 12‐T5 : Elaboration et Caractérisation d’un Nanomatériau à base de Fer Cobalt obtenu par mécano‐synthèse H. OUBOUCHOU, M. ZERGOUG, Y ADERRAHMANE P 13‐T5 : Effet des additions ternaires et évolution des défauts ponctuels en fonction de la température dans les alliages FeNb et FeZr L. RABAHI, D. BRADAI, A. KELLOU P 14‐T5 : Réalisation et caractérisation de silicium poreux pour applications en photo détection

I. RAHMOUNE, F.BECHIRI , S.HAMZAOUI, M.ZERDALI. M. BOUDERBALA P 15‐T5 : Structural, electronic and elastic properties of some B2 intermetallic compounds from first principle calculation SEKKAL, A. BENZAIR2, H.I. FARAOUN, G. MERAD1, H. AOURAG


1

Conférences Plénières


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Mining the Periodic Table

H. Aourag and N. Settouti LEPM, University of Tlemcen, Algeria

Abstact (PL 01):

Computational complexity in DFT calculations is crucial in the reliability of the calculated properties of materials. Computational cost of such methods is dominated by expensive first‐principles determination of structural energies and atomic forces, including structural relaxations. Data mining is an opportunity to eliminate recalculation of known data, and, consequently, to reduce the total cost of calculations and can be extended for the prediction of any materials on the basis of those of the periodic table. We propose data mining as a universal tool for the design of new material. We show, that the DFT Database is a powerful tool for information integration and data mining, which can greatly reduce computational complexity in materials world.


3

Semiconducteurs et Applications dans la santé

T. Mohammed‐Brahim

GM‐IETR, UMR CNRS 6164, Université Rennes 1, Bat.11B, Campus de Beaulieu, F‐35042 Rennes Cedex, FRANCE, E‐mail : brahim@univ‐rennes1.fr

Résumé (PL‐02): L’extraordinaire développement des communications, de l’accès large à l’information en temps réel, de l’impression que le monde est devenu un village est largement dû aux progrès de l’électronique à base de semi‐conducteurs depuis une cinquantaine d’années. Depuis quelques années, le domaine de la santé humaine a commencé à profiter de ces progrès comme en témoignent par exemple actuellement les systèmes d’administration automatique de l’insuline ou les tests biologiques. Ainsi les progrès réalisés dans le domaine de la fabrication de micro‐dispositifs mécaniques (pompes, moteurs…) à base de semi‐conducteurs, intégrés avec un traitement électronique, ont permis d’avancer dans la mise au point de systèmes d’aide aux malades, dont certains sont dans le commerce actuellement. Par ailleurs, la mise au point de micro‐capteurs électroniques est suffisamment avancée pour espérer une mise à disposition rapide de tests biologiques rapides, simples à mettre en œuvre et donc décentralisables, capables de soulager les grosses structures hospitalières. Enfin, ces capteurs électroniques seront d’un grand apport dans la maîtrise et le contrôle de l’environnement (qualité de l’air, qualité de l’eau) dont dépend non seulement la santé humaine mais aussi la qualité de la nourriture humaine. Ces différents développements seront abordés durant cette conférence qui montrera en plus tout leur bénéfice économique en termes de création d’emplois


4

Développements récents en imagerie ultrasonore

BOUAKKAZ Ayache UMR Inserm U930, B1A, CHU Bretonneau, Tours

[email protected] (Pl‐03) Ayache Bouakaz graduated from the University of Sétif, Algeria, from the Department of Electrical Engineering. He obtained his Ph.D. degree in 1996 from the Department of Electrical Engineering at the Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), France. In 1998 he joined the Department of Bioengineering at the Pennsylvania State University in State College, PA, USA where he worked as a postdoc for 1 year. From February 1999 to November 2004, he has been employed at the Erasmus University Medical Center, Rotterdam, The Netherlands. His research focused on imaging, ultrasound contrast agents and transducer design. Since January 2005, he has held a permanent position as a director of research at the French Institute for Health and Medical Research, INSERM in Tours, France, where he heads the ultrasound laboratory. His research focuses on imaging and therapeutic applications of ultrasound and microbubbles. The course will deal with basic principles of ultrasound generation, propagation and interaction with biological matter. Moreover details about medical imaging with ultrasound waves will be given in addition to recent developments in therapy and diagnostic methods.


5

Thème 1 : Contrôle non destructif des matériaux et structures


6

Développement d’une méthodologie de contrôle par Emission Acoustique de la corrosion sur câbles précontraints

H. Bensouilah1, S. Graini1, S. Mechraoui2, J. Favergeon2,

S. Benmedakhene,2 D. D. Mekki.3 1 Département de métallurgie, faculté des sciences de l’ingénieur, Université Badji Mokhtar, BP 12 El Hadjar Annaba

Algérie. 2 Laboratoire ROBERVAL, UMR CNRS 6253, Centre de Recherches de Royallieu, Université de Technologie de

Compiègne, BP 20529, F‐60205 Compiègne, France 3 Départements de physique, faculté des sciences, Université Badji Mokhtar ,BP 12 El Hadjar Annaba Algérie

E‐mail: [email protected]

Résumé (O 01‐T1): La qualité exceptionnelle des câbles à pouvoir supporter de grandes charges axiales tout en maintenant des raideurs de flexion et de torsion relativement faibles, a suscité un engouement sans précédent quant à leur utilisation. Cependant, les sollicitations cycliques, et l’agressivité du milieu environnant dans lequel ils évoluent, génèrent une corrosion et entretiennent un phénomène de fatigue qui les rend doublement vulnérables, et met en danger les utilisateurs. Malgré toutes les précautions requises, la corrosion sous contraintes reste la première cause de rupture des câbles. L’objet de cette étude consiste à utiliser l’émission acoustique comme moyen de contrôle non destructif, pour recueillir les signaux émis, les traiter en temps réel de manière à localiser les défauts, répertorier ces défauts et leur spécifier une signature acoustique, dans le but de prévenir de l’avènement d’une rupture de la structure et pourquoi pas , la mise au point d’un système automatique d’auscultation acoustique des câbles avec critères pré établis de déclanchement d’alarmes avant rupture. Mots clés : Défauts / Corrosion / Câbles / Emission Acoustique.


7

The Multiscale analysis for ultrasonic material characterisation

Fairouz BETTAYEB Research centre on welding and control, BP: 64, Route de Delly Brahim. Chéraga, Algiers. ALGERIA. Tel/ Fax: 213 21 36

18 50 E‐mail: [email protected]

Abstract (O 02‐T1): Ultrasonic material characterization is an important item and takes an increasing place during fabrication and “in service inspection” processes in power and petrochemical industries. Since, the performance of ultrasonic examination techniques are often affected by the physical structure of the component, the effects of aging and environment on failure mechanisms cannot be sufficiently predicted. Due to their computational efficiency the multi‐resolution models are the mainly investigated approaches for multi‐scale analysis. In this work a multi‐resolution ultrasonic signal analysis is achieved for enhanced filtering algorithm and advanced material characterization

Keywords : material characterization, multiscale analysis, multiresolution analysis, ultrasound


8

Etude expérimentale de l'atténuation des ondes ultrasonores dans un composite à base de polymère

S. TOUMI, F. BOUBENIDER, A. DAHEL

Laboratoire de Physique des Matériaux Faculté de Physique, Equipe « Ondes et Acoustique » U.S.T.H.B, BP32, El Alia 16111 Alger

E‐mail : [email protected] Résumé (O 03‐T1):

Les polymères jouent un rôle très important dans l’industrie (emballage, électroménager, automobile, etc.), dû à leurs caractéristiques mécaniques remarquables associées à un faible poids. Ces matériaux sont connus pour leur mauvaise résistance à la fatigue, et donc une durée de vie limitée. Pour augmenter cette durée de vie et améliorer leurs propriétés mécaniques, nous ajoutons à ce polymère des inclusions sphériques de carbone (graphite), où le PMMA (plexiglas) est pris comme matériau de base. Pour la détermination des paramètres mécaniques (module de Young et coefficient d’atténuation lié à la viscosité du matériau) du polymère renforcé, nous utilisons une technique ultrasonore. L’étude expérimentale consiste à utiliser la méthode d’interférométrie ultrasonore pour mesurer les vitesses longitudinale et transversale dans le matériau biphasique puis de remonter au module de Young et au coefficient d’atténuation. En réalité le matériau est viscoélastique donc dispersif ; il est absorbant et donc atténue fortement l’onde acoustique. Pour appréhender ce phénomène, nous avons étudié l’évolution du coefficient d’atténuation en fonction de la fréquence. Mots clés : Polymère, Onde Ultrasonore, Interférométrie, Coefficient d’atténuation, Module de Young.


9

Inspection interne, par ondes guidées, des structures tubulaires, étude théorique et validation expérimentale

H. Zitoune, F. Boubenider

Laboratoire de Physique des Matériaux, Equipe « Ondes et Acoustique », Faculté de Physique, U.S.T.H.B., B.P.32, El Alia 16111 Alger

E‐mail : [email protected]

Résumé (O 04‐T1): L’utilisation de la structure tubulaire dans différents domaines industriels nécessite, pour assurer la sécurité publique et sécuriser l’environnement, un contrôle préventif non destructif. La méthode la plus utilisée pour contrôler ce genre de structures est le contrôle par ondes ultrasonores guidées, car certains modes de ces ondes possèdent une excellente sensibilité à la surface interne ou externe du tube. En outre, les ondes guidées ont la capacité de se propager sur de longues distances dans la direction axiale. Pour mettre en pratique cette technique d’inspection pouvant caractériser, détecter et localiser tout produit en contact avec la surface interne du tube (eau, huile, etc. ou encrassement), nous faisons une étude détaillée du comportement du tube lorsqu’il est soumis à une vibration. Il existe une infinité de modes guidés, répartis en trois familles, pouvant se propager dans un guide d’onde cylindrique : Longitudinal L (0, n), de torsion T (0, n) et de flexion F (m, n). Notre recherche consiste en l’étude théorique des différents modes susceptibles de se propager dans des structures tubulaires afin de différencier les modes, pour une fréquence donnée, selon leurs sensibilités à différents milieux se trouvant dans le tube (liquides, semi‐ solides ou solides, en contact avec la paroi). Pour cela, les courbes de dispersion, c'est‐à‐dire, les vitesses de phase et les vitesses de groupe, en fonction de la fréquence, ont été tracées ainsi que les déplacements. L’analyse des composantes du déplacement, à une fréquence donnée, nous a permis de prédire la sensibilité d’un mode spécifique, aux milieux en contact avec la surface interne du tube. Suite à cette étude, une application a été réalisée pour vérifier la sensibilité du mode choisi, le mode de compression L (0, 4), aux dépôts alimentaires, à l’état semi‐solide et solide, à l’intérieur d’un tube utilisé dans l’industrie alimentaire. Les résultats expérimentaux obtenus sont en très bon accord avec les prédictions théoriques. Mots clés : tube, ondes guidées, modes, courbes de dispersion, courbes de déplacements, viscosité.


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Etude de la recristallisation, par ondes ultrasonores, de l’acier doux tréfilé

M. AIT OUARABI(1) , F. BOUBENIDER(1) , D. BRADAÏ(2) (1) Equipe « Ondes et Acoustique », Laboratoire de Physique des Matériaux

(2) Equipe « Transformations de phases‐Microstructure‐Texture », Laboratoire de Physique des Matériaux, U.S.T.H.B., Faculté de physique, B.P32, El‐Alia 16111, Alger.

E‐mail : [email protected], [email protected] Résumé (P 01‐T1): L’étude et l’évaluation de la microstructure des matériaux et des structures sont d’une importance majeure. Elles contribuent à la détermination de la qualité ainsi que des conditions optimales d’utilisation de ces matériaux. L’évaluation de la microstructure se fait par une multitude de techniques, usuellement connues, telles que : les essais mécaniques, la métallographie, la Diffraction des Rayons X, la microscopie électronique à balayage, etc. Cependant, il est parfois difficile d’effectuer de telles mesures, dans certaines conditions de travail, sans porter atteinte à l’intégrité de la structure ; à l’exemple des contrôles in‐situ. Les techniques de caractérisation par voie ultrasonore, gagnent de plus en plus d’intérêt pour l’évaluation de l’état microstructural et la mesure des propriétés mécaniques des matériaux. Ceci est dû au caractère non destructif des ces ondes. L’avantage de l’utilisation du contrôle par ultrasons au lieu des contrôles traditionnels, que nous avons cité précédemment, est la possibilité d’obtenir les informations nécessaires sur la microstructure et les propriétés mécaniques du matériau ou de la structure tout en préservant son intégrité. Les mesures de vitesses, de l’atténuation et de toute quantité à laquelle nous avons accès via la propagation d’une onde ultrasonore, fournissent beaucoup d’informations relatives aux propriétés du milieu dans lequel elle se propage. L’étude, que nous proposons, consiste à suivre l’évolution de la recristallisation dans un acier doux tréfilé à froid, ayant subi différents traitements thermiques, en utilisant les ondes ultrasonores. Les résultats de ce contrôle seront comparés à ceux obtenus par des essais de microdureté Vickers et par la métallographie pour les mêmes échantillons. Mots clés : Ondes Ultrasonores, Recristallisation, Microstructure.


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Simulation de lignes échographiques HF pour la réalisation d’images ultrasonores d’un tissu biologique mou

1Abderrazek Bennamane, 2Tarek Boutkedjirt

1 Equipe de Recherche Ondes et Acoustique, Laboratoire de Physique des Matériaux 2 Equipe de Recherche Physique des Ultrasons, Laboratoire de Physique des Matériaux

U.S.T.H.B., Faculté de physique, B.P32, El‐Alia 16111, Alger E‐mail: [email protected], [email protected]

Résumé (P 02‐T1):

Depuis quelques années les ultrasons ont pris un essor considérable dans le domaine médical. Ils sont utilisés aussi bien pour la caractérisation des tissus biologiques que pour des fins thérapeutiques. Comparativement aux autres méthodes de caractérisation de matériaux, les ultrasons permettent une évaluation non destructive de leurs propriétés acoustiques. Les phénomènes de réflexion et de diffusion lors de la traversée du faisceau ultrasonore du milieu exploré résultant du changement d’impédance acoustique sont à l’origine de la formation d’échos (donc de l’image échographique). Dans cette étude, nous abordons la modélisation du processus de formation d’images échographiques. Nous nous intéressons à des milieux globalement homogènes, dans lesquels sont incrustés des diffuseurs ponctuels dans un volume diffusant limité. De plus, nous considérons le cas de milieux comportant des diffuseurs sphériques de plus grandes tailles et fortement échogènes.

Dans cette approche, les diffuseurs peuvent être considérés régulièrement ou aléatoirement répartis. Dans le deuxième cas, les diffuseurs sont distribués dans le milieu avec une densité de probabilité gaussienne dans chacune des trois directions de l’espace. La fonction de diffusion de chaque diffuseur ne varie que par son amplitude. Ces diffuseurs vont introduire des gradients d’impédance acoustiques qui peuvent être aussi bien négatifs que positifs. Les tissus biologiques peuvent donc être étudiés à partir de l’image échographique, à travers laquelle apparaissent les degrés de réflectivité et de diffusion de ces tissus.

Dans une première phase, nous montrons que la propagation des ondes ultrasonores à travers ces milieux est liée à leurs caractéristiques structurales. Il est alors possible de remonter à ces caractéristiques par une procédure d’inversion. Dans une deuxième étape, nous utilisons le programme Field II pour simuler des images échographiques de ces milieux. On construit une image échographique en procédant à un balayage, mécanique ou électronique, du faisceau ultrasonore dans un plan. On enregistre la ligne d’échos en mode A obtenue à chacune des positions latérales du faisceau, puis on en extrait l’enveloppe. Cette enveloppe sert à codifier la brillance de l’image en niveaux de gris ; ce qui permet d’obtenir l’échographie dite de mode B. Il en résulte une image sur laquelle les échos sont représentés à un emplacement correspondant à leur profondeur et dont la brillance est proportionnelle à l’amplitude.

Les résultats obtenus dans le cas où l’atténuation est prise en compte sont comparés à ceux obtenus dans le cas où le milieu est non atténuant. L’effet du phénomène d’atténuation sur l’aspect qualitatif des images échographiques obtenues est considéré. Nos résultats montrent que l’allure des signaux échographiques est fortement dépendante de la constitution du milieu diffusant. Les images obtenues à partir de 125 lignes échographiques reflètent une bonne concordance avec les milieux simulés.


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Les méthodes de Contrôle Non Destructif (CND) appliquées pour la détection des criques dans la partie chaude d'un turboréacteur

Salim BENNOUD, Farid LARBI, Farouk SALAH

Département de l’aéronautique , université Saad Dahlab Blida, E‐mail: [email protected].


Tous les avions, quels qu’ils soient, sont régulièrement vérifiés. Ces contrôles sont principalement visuels et externes. D’autres visites telles que les "grandes visites" ou "révisions générales" sont plus poussées et nécessitent le démontage de certains éléments de l’avion. L’examen reste cependant visuel et subjectif. Certaines parties de l’avion demeurent des plus inaccessibles et sont donc difficiles à inspecter.

Les moyens de détection doivent permettre au mieux d’assurer des contrôles soit lors de la construction initiale, soit lors du suivi de navigabilité pour tous les aéronefs.

Il est donc indispensable de bien caractériser les matériaux et définir les indicateurs les plus sensibles à la présence d’endommagement afin de prévenir leur ruine et à les utiliser de manière optimal.

Le Contrôle Non Destructif (CND) regroupe les méthodes les plus répandues pour détecter les défauts internes d’une pièce ou examiner l’intégrité d’une structure, son intérêt majeur est de mettre en évidence la prise en considération de tout ce qui a pour conséquence que la pièce contrôlée se distingue de celle nominale.

Le but de cette étude de faisabilité est de proposer un ou plusieurs moyens efficaces, non subjectifs et les moins coûteux possible pour la détection et le contrôle des criques dans la partie chaude d’un turboréacteur, le travail effectué se base donc,sur l’utilisation des techniques du contrôle non destructif pour détecter et suivre l’évolution de l’endommagement des matériaux dans cette partie. MOTS CLES : chambre de combustion, contrôle non destructif, criques, turbine.


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Comparaison du BMD du Calcanéum obtenu par ultrasons au BMD obtenu par l’absorptiometrie biphotonique (DXA) sur le col du fémur, du radius et du rachis.

H.DAOUI, F. BOUBENIDER

Laboratoire de Physique des Matériaux, Equipe « Ondes et Acoustique », Faculté de Physique, U.S.T.H.B., BP32. El Alia 16011 Alger

E‐mail : [email protected], [email protected]

Résumé (P 04‐T1): Comme technique alternative à la densitométrie osseuse par rayons ‐X (DXA, Dual X‐ray

Absorptiometry), l’ultrason quantitatif (USQ) prend un intérêt de plus en plus important pour l’évaluation osseuse non invasive du risque fracturaire d’origine ostéoporotique.

En théorie, l'onde mécanique ultrasonore est sensible à la fois à la quantité d'os (densité) et aux propriétés qualitatives osseuses (élasticité, microarchitecture).

Le calcanéum est un site privilégié des mesures ultrasonores .Bien que ce ne soit pas un site privilégié de fracture, il a été choisi comme site de mesure par les spécialistes pour différentes raisons : • Il est facilement accessible pour les mesures en transmission. • La couche de tissu mou autour du calcanéum est faible ce qui n’influence que légèrement les mesures. • Tout comme la vertèbre et l’extrémité du col du fémur il est principalement composé d’os trabéculaire. • Il est soumis à des forces équivalentes à celles qui s’exercent au niveau du col du fémur. L’objet de notre recherche consiste à comparer le BMD (Densité Minérale Osseuse = BMD Bone Mineral Density , en g/m2) du calcanéum obtenu par ultrasons au BMD obtenu par l’absorptiometrie biphotonique (DXA) sur le col du fémur, du radius et du rachis. L’étude est faite pour des sujets plus ou moins jeunes (18‐54 ans) dans le but de chercher le degré de corrélation qu’il pourrait y avoir entre les deux méthodes dans le but d’avoir une référence algérienne. Nos expériences sont faites au niveau de l’hôpital de DOUERA pour la DXA et dans notre laboratoire pour les mesures ultrasonores à l’aide de nos transducteurs et d’un sonomètre SAHARA qui mesure la célérité SOS (speed of Sound) en m/s et l’atténuation ultrasonique de la bande passante (BUA=Broadband Ultrasonic Attenuation, en dB/MHZ) les résultats sont également exprimés sous forme de densité minérale osseuse (DMO = BMD Bone Mineral Density , en g/m2).

Mots clés : Ultrasons, milieux solides, milieu poreux, calcanéum, ostéoporose


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T.G.D. et caractérisation de cibles et défauts dans les matériaux

Rachid Louni, Fouad Boubenider, Abdelwahab Dahel, Rachid Rezzoug Laboratoire de Matériaux et Composants. Faculté de Physique, U.S.T.H.B.

BP 32, EL Alia Bab Ezzouar. 16111 Alger, Algérie Email : [email protected]

Résumé (P 05‐T1): La Théorie Géométrique de la Diffraction vient compléter la théorie de l’optique géométrique en introduisant des rayons diffractés qui vont permettre de décrire avec une relative précision les champs électromagnétiques qui sont présents dans les zones d’ombres. On doit à Keller l’idée originale du prolongement des lois de l’optique géométrique à des phénomènes de diffraction et à Kouyoumjian et Pathak une mise en forme rigoureuse et l’élaboration de formulations uniformes pour décrire le champ diffracté. La cohérence de cette théorie est fondée sur le fait que les rayons diffractés doivent obéir aux mêmes lois que la théorie géométrique. Cette méthode, alliée aux techniques de la spectroscopie ultrasonore permet de caractériser les dimensions de cibles et ou de défauts de formes géométriques différentes mais relativement simples. Dans ce travail, nous présentons cette méthode et nous l’illustrons avec quelques résultats de mesures de dimensions et vitesse déjà obtenus précédemment grâce à une technique expérimentale permettant de mesurer les écarts de fréquence entre pics des spectres des signaux rétrodiffusés par des cibles ou cavités de différents matériaux insérées ou usinées dans une matrice en Aluminium.


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Etude comparative DXA – Ultrasons, pour le radius et la phalange (os trabéculaires) in‐vivo (Application à l’ostéoporose).

M. Mebarki, F. Boubenider

Laboratoire de Physique des Matériaux, Equipe « Ondes et Acoustique », Faculté de Physique, U.S.T.H.B., BP32. El Alia 16011 Alger

Email : [email protected], [email protected] Résumé (P 06‐T1):

La masse osseuse s’accroît au cours de l’enfance et de l’adolescence et atteint, vers 20‐25 ans, un maximum appelé pic de masse, ce capital osseux reste à peut près stable entre 20 et 40 ans environ quand débute, pour les deux sexes, une perte osseuse lente. Après la ménopause la perte osseuse est importante chez la femme, cette perte se traduit par une faible masse osseuse et une détérioration de la micro‐architecture du tissu osseux. Elle est responsable de la fragilité osseuse donc de l’augmentation du risque fracturaire connue sous le nom d’ostéoporose.

La technique de référence, du fait de ses performances remarquables et de ses nombreux avantages, utilisée aujourd’hui pour diagnostiquer la maladie est l’Absorptiométrie osseuse biphotonique à rayons X (DXA = Dual X‐ray Absorptiometry). Elle est reconnue comme une technique fiable d’évaluation du risque fracturaire, elle ne permet pas la détermination des modifications architecturales du tissu osseux.

Pour essayer de valider l’utilisation des ultrasons comme instrument de diagnostic et de suivi thérapeutique, nous cherchons à mesurer le degré de corrélation qui existerait entre les mesures ultrasonores et la DXA. La méthode de caractérisation que nous proposons utilise les ondes élastiques (dans notre cas les ondes ultrasonores), c’est une technique non invasive, sans danger pour les patients, le dispositif expérimental est portable et largement moins coûteux que la DXA.

Dans ce but, nous mesurons les vitesses des ondes ultrasonores dans le radius distal et les phalanges (au niveau du laboratoire) de femmes de différents âges. Ces mesures nous permettent de faire une étude comparative entre la DXA (fait au niveau de l’Hôpital de DOUERA) et l’utilisation des ultrasons. Pour cela, nous traçons la courbe de la vitesse de déplacement des ondes ultrasonores, (SOS=Speed Of Sound en m/s) à travers les tissus, en fonction de l’âge, que nous comparons à celle de la densité osseuse donnée par la technique DXA, du site en question (radius) d’une part, et nous faisons une comparaison avec d’autres sites (le rachis, le col du fémur) d’autre part. Mots clés : ultrason, DXA, radius, phalange, ostéoporose


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Utilisation des modes de Lamb S0 et A0, à très bas produits fréquence‐épaisseur, pour localiser et mesurer les variations d’épaisseurs visibles et non visibles dans

des plaques métalliques minces.

SAIT Smail, BOUBENIDER Fouad Laboratoire de Physique des Matériaux, Equipe : Ondes et Acoustique, U.S.T.H.B (Faculté de Physique)

E‐mail : [email protected], [email protected] Résumé (P 07‐T1):

Des dégradations (érosion, oxydation, frottements, etc.) peuvent apparaitre au cours du temps, dans des plaques utilisées dans différentes industries. Ces dégradations, affectent les structures quelles composent en réduisant, parfois de façon infime, leurs épaisseurs. Ces pertes d’épaisseurs peuvent affecter les parois externes et/ou internes des plaques et causer de graves préjudices. Plusieurs méthodes, utilisant des ondes de volume, existes pour contrôler ce genre de défaut, mais ces méthodes sont locales (l’opérateur doit se déplacer tout le long de la surface à caractériser) et ne donnent pas toujours satisfaction. Le but de ce travail est de localiser et de mesurer ces faibles pertes d’épaisseur en utilisant les ondes guidées de Lamb.

Le contrôle par ondes guidées (ondes de Lamb), est une méthode d'examen relativement récente, cette dernière, présente un vaste champ d'application qui s'étend aux matériaux, métalliques, plastiques et composites, elle s'applique aussi aux produits moulés, laminés (tôles, rails,…), étirés (tubes, ronds,…), aux assemblages soudés, brasés ou collés. Ce contrôle, permet de détecter des manques ou des discontinuités de la matière, dans des structures à l'état d'ébauche, fini ou en service. En outre, ces ondes possèdent la propriété de se propager sur plusieurs mètres et d’être très sensibles aux faibles variations d’épaisseur.

D’où, l’idée d’utiliser les ondes de Lamb pour localiser et mesurer la variation d’épaisseur de plaques très minces. Le travail présenté ici, consiste à montrer la faisabilité de cette méthode en essayant de localiser par le mode S0 des pertes d’épaisseur usinées manuellement dans des plaques minces, et de mesurer la variation subit par la plaque en utilisant le mode de Lamb antisymétrique (de flexion) A0 aux très bas produits fréquence‐épaisseur. Les résultats, montrent qu’il est possible de détecter des pertes d’épaisseur de faible importance (théoriquement pour des plaques de duralumin dont le produit fréquence‐épaisseur est compris entre « zéro » et 0.2 MHz.mm), dans des plaques minces, dont la variation d’épaisseur, visible ou non visible (face non accessible ou revêtus d’une protection), est très mince.

Mots clés : Contrôle non destructif, ondes de Lamb, faibles épaisseur.


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Thème 2 : Métallurgie et ingénierie des matériaux


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Effet des réparations successives sur la qualité d’un joint soudé dans l’acier à haute limite élastique X70

M. Nour Eddine1, B. Mamache1, R. Badji1, M. Bouabdallah2

1 Centre de Recherche Scientifique et Technique en Soudage et Contrôle (CSC), Chéraga, Alger. 2 Laboratoire de Génie Sismique et Dynamique des Structures (LGSDS), Ecole Nationale Supérieure Polytechnique, Alger


Résumé (O 01‐T2): Les aciers à haute limite élastique (HSLA) de canalisation avec une microstructure de ferrite aciculaire ont été développés rapidement depuis les années 70 pour satisfaire la demande croissante dans le domaine du transport de pétrole brut ou de gaz naturel. De tels aciers de canalisation peuvent fournir d'excellentes combinaisons de haute résistance, de dureté, résistance à la corrosion et surtout, une bonne soudabilité. Le but de ce travail est l'étude de l'influence des réparations successives des défauts de soudage sur la microstructure et les propriétés mécaniques de la zone affectée thermiquement dans le cas de soudage des pipelines destinés pour le transport du pétrole et gaz de catégorie API 5L X70 par le procédé de soudage à l'arc avec électrode enrobée. L'évolution de la microstructure a été étudiée en utilisant l'examen métallographique par la microscopie optique. Les propriétés mécaniques ont été évaluées par traction, résilience et la microdureté. L’étude de la microstructure et son comportement mécanique à montré que les réparations effectuées sur un joint soudé n'a aucune influence sur le changement de la microstructure de la zone affectée thermiquement (ZAT) parce que les cycles thermiques répétés après chaque réparation mènent aux mêmes transformations précédentes a conditions que les paramètres de soudages restent inchangés. La microstructure après chaque réparation dans la zone à gros grains (CGHAZ) et la zone à grains fins (FGHAZ) est constituée d'une ferrite polygonale à grains fins, des îlots de perlite, et des précipités dispersés dans toute la matrice (voir fig.1). Fig.1 : Evolution microstructurales dans la zone à gros grains (CGHAZ) à mi‐épaisseur de l'échantillon après chaque réparation. Par ailleurs, les propriétés mécaniques obtenues à l’issue de la troisième ou la quatrième réparation restent conformes aux exigences de la norme API, ainsi qu'aux exigences des normes ASME et OFFSHORE. Ceci nous a permis de conclure qu’il est possible d'ajouter une troisième réparation en plus des deux réparations limitées par la norme OFFSHORE. Mots clés : Soudage, réparation, zone affectée thermiquement, API 5L X70, pipeline, ferrite aciculaire

Soudure Réparation

Réparation Réparation


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Contribution à l’étude du système ternaire Fe‐Co‐C.

F. HADDAD, S. E. AMARA et R. KESRI. Laboratoire d’Electrochimie, Corrosion, Métallurgie et Chimie Minérale. Faculté de Chimie. Université des Sciences et

de la Technologie Houari Boumediene, B. P. 32, El Alia, Bab Ezzouar Alger, Algérie. E‐mail : [email protected]

Résumé (O02‐T2): Nous nous proposons dans cette étude de tracer la projection de la nappe liquidus du système Fe‐Co‐C dans l’angle riche en fer. Pour cela, une série d’alliages FeCoC a été élaborée dans un four à arc sous atmosphère d’argon. Les températures de transformations liquide‐solide et solide‐solide sont déterminées à l’aide d’un appareil d’Analyse Thermique Différentielle. Les phases formées au cours de la solidification de ces alliages sont caractérisées par microscopie électronique à balayage et Rayons X. Ainsi, les chemins de refroidissement des alliages étudiés ont été établis en relation avec les microstructures observées. Ce travail a mené au tracé de la projection de la nappe liquidus dans l’angle riche en fer du ternaire Fe‐Co‐C. Cette projection comporte trois nappes de cristallisation primaires (δ(Fe), γ(Fe) et graphite) et deux lignes monovariantes; une péritectique L + δ(Fe) ↔ γ(Fe) et une eutectique L ↔ γ(Fe) + C.


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Caractérisation d’aciers calorisés

Sabrina Mendil(1), Abdallah Meziane(1), Saïd Azem(1), Kamel Taïbi(2), Saïd Yefsah(1) (1) Laboratoire de Physico‐Chimie des Matériaux, Université Mouloud Mammeri de Tizi‐Ouzou. Hasaoua BP17, 15000.

Algérie. (2) LSGM, Faculté du Génie Mécanique et du Génie des Procédés, Université USTHB de Bab‐Ezzouar, 16311.Algérie.

E Mail : [email protected]

Résumé (O03‐T2): La calorisation à chaud est un traitement thermochimique qui consiste à saturer la surface d’un acier en aluminium. Autrement dit, c’est la diffusion superficielle par voie thermique de l’aluminium dans l’acier. L’apport de l’aluminium en surface accroît considérablement la résistance à l’oxydation du fer et de ses alliages tout en gardant de bonnes propriétés mécaniques. Des expériences ont été réalisées à la température de 800°C sur des échantillons d’acier à différentes teneurs en carbone (XC10 et XC48). Les échantillons sont immergés dans des bains d’aluminium pur et dans l’aluminium saturé en fer. Le contact fer‐aluminium a conduit à la formation de composés intermétalliques à la surface des échantillons. La diffraction de rayon X a révélé les composés suivants: Al13Fe4, Fe2Al5 et Fe3Al. L’observation au microscope optique a mis en évidence trois couches distinctes; la couche d’acier, la couche extérieure riche en aluminium et la couche intermétallique. Les échantillons traités dans le bain d’aluminium pur, présente une morphologie irrégulière de la couche intermétallique. Elle apparaît sous un profil en dents de scie qui se développent et s’orientent vers le cœur de l’acier. Une accumulation de la perlite à l’interface couche intermétallique/acier semble retarder la croissance de la couche intermétallique. Un autre traitement a été effectué dans un bain d’aluminium saturé en fer. Dans ce cas, la couche intermétallique ne présente plus l’allure en dents de scie mais plutôt une allure rectiligne. Le temps de calorisation favorise la croissance de la couche intermétallique. En revanche, la teneur en carbone semble limiter la formation de cette dernière. L’observation de la couche extérieure d’aluminium par microscopie électronique à balayage en mode électrons rétrodiffusés a révélé deux contrastes différents, l’un sombre qui correspond à l’élément le plus léger, l’aluminium, et l’autre clair que l’on peut attribuer au fer, l’élément le plus lourd. Ces zones claires apparaissent sous forme de ramifications riches en fer noyées dans la matrice d’aluminium. Ces ramifications sont dues à la diffusion du fer dans l’aluminium comme semble le suggérer les cartographies X et les profils de concentration du fer et d’aluminium. Mots‐clés : Aciers calorisés, Composés intermétalliques, Ramifications, Diffraction de rayons X, Microscopie Electronique à Balayage, Cartographies X.


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Effet des additions ternaires et évolution des défauts ponctuels en fonction de la température dans les alliages TiAl

N. ZIBOUCHE1, D. BRADAI1, A. KELLOU2.

1Laboratoire physique des matériaux, Équipe transformation de phases et texture, Faculté de Physique, USTHB 2Laboratoire physique théorique, Faculté de Physique, USTHB


Résumé (O 04‐T2): Les alliages intermétalliques TiAl sont des matériaux prometteurs et suscitent un grand

intérêt technologique. Leurs propriétés mécaniques élevées à hautes températures et leur bonne tenue à la corrosion leurs confèrent de diverses applications dans plusieurs domaines. Cependant leur utilisation est limitée par leur fragilité aux basses températures. L’ajout de certains éléments d’additions permet d’améliorer leurs caractéristiques physiques en faisant apparaître des phases très stables aux basses températures.

Cette étude consiste à déterminer la concentration des défauts ponctuels en fonction de la température en utilisant le model Wagner Schottky. Les énergies de formation des différents types des défauts sont calculées en utilisant une méthode Ab initio basée sur la méthode LAPW basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT).

Les calculs ont été faits pour plusieurs phases du système TiAl cristallisant dans les structures L10, L12 et DO22. Les énergies de préférence de site des éléments d’addition, ainsi que les différents paramètres structuraux tels le paramètre de maille, le module de compression et les énergies de formation sont déterminés. Mots clés : TiAl, Modèle de Wagner‐Schottky, DFT, LAPW.


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Cinétique de recristallisation de l’alliage industriel Pb (0.08%) Ca (2%) Sn (% en poids)

ABOUHILOU.F, AZZEDDINE.H, ALILI.B, BRADAI.D

Laboratoire « physique des matériaux », Faculté de Physique, U.S.T.H.B., Bp32 El‐Alia, Alger, Algérie

E ‐mail : [email protected] Résumé (P 01‐T2): Une des applications industrielles du plomb et de ses alliages est la fabrication des plaques d’accumulateurs pour les batteries de démarrage automobile. Cette application industrielle est basée sur les phénomènes de transformations de phases à l’état solide des alliages qui se produisent pendant et après les processus de fabrication en usine. Généralement, les alliages à base Pb [1‐5] non vieillis présentent immédiatement après laminage une dureté élevée due à l’écrouissage. Au cours du traitement ultérieure de vieillissement à température ambiante, la structure évolue par vieillissement‐recristallisation et le résultat final est la résultante de deux mécanismes : l’un adoucissant (recristallisation), l’autre durcissant (transformation continue ou discontinue). Dans ce travail, nous étudions l’évolution de la cinétique de recristallisation par l’analyse de l’évolution de deux caractérisations qui sont la dureté et la conductivité. Références : [1] Abouhilou.F, Thèse de magister, USTHB (2004). [2]Safi.M, Thèse de magister, USTHB (2002). [3]Safi.M, Alili.B, Bradai.D, Revue Algérienne De Physique01 (2006)53‐56. [4] Safi.M, Abouhilou.F, Alili.B, Bradai.D, phys.chem.Neews28 (2006)122‐127. [5]Bouirden.L, Thèse de doctorat, Université de Nancy I (1990)3‐33.


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Caractérisation de phases carbures présentes dans les alliages multi‐constitués à base de fer

AOUIZ Assia(a,b), AMARA‐ADNANE Leila(a) et KESRI Rafika(a)

(a) Laboratoire d'Electrochimie‐Corrosion, Métallurgie et Chimie Minérale. Faculté de Chimie. Université Des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene. B.P 32, El Alia, Bab Ezzouar, Alger 16111, Algérie. (b) Département de Chimie, Faculté des sciences, Université M'hamed Bougara, Boumerdès.

Fax : 021 24 73 11 E‐mail : [email protected]

Résumé (P 02‐T2): Le présent travail a pour but la caractérisation microstructurale de phases présentes dans des alliages muticonstitués, comportant plusieurs éléments d’addition carburigènes et alphagènes tels que le Chrome (Cr), le molybdène (Mo) et le titane (Ti), ainsi que les éléments non carburigènes et gamagènes tels que le Nickel (Ni) et le cobalt (Co). Ces alliages ont été élaborés dans un four à arc à partir des métaux purs et de graphite sous atmosphère d’argon. Dans le but de mettre en évidences l’existence et la nature des phases carbures formées (carbures de chrome, carbures de molybdène et carbures de titane) dans nos alliages et leurs morphologies respectives plusieurs techniques expérimentales complémentaires ont été réalisées; telles que : - Détermination des températures de transformation des phases par l’analyse thermique différentielle (ATD). - Des observations au microscope optique (M.O) et électronique à balayage (M.E.B) associé à l'E.D.X (analyseur X à énergie dispersive) - Analyses par diffraction des rayons X (DRX). - Des essais de microdureté. En se basant sur toutes ces techniques nous avons pu mettre en évidence la présence de plusieurs types de carbures tels:

Carbures de titane : MC. Carbures de molybdène : M2C et M6C. Carbures de chrome : M7C3 et M23C6.

Mots clés : Aciers, carbures de titane, carbures de chrome, carbures de molybdène.


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Analyse thermographique du comportement en traction d’un acier revêtu en Zinc et en présence d’inclusion rigide

F. Bouaksa

Université des sciences et de la Technologie Mohamed Boudiaf El‐M’Naour BP 1505

Oran Algérie *Département des Mines et Métallurgie Faculté Génie Mécanique, usto BP 1505 Oran El mnaour En collaboration avec le laboratoire LMS(Laboratoire de Mécaniques des Solides Paris‐France)

E‐mail : [email protected], [email protected] Résumé (P 03‐T2): Les inclusions sont généralement l’origine des concentrations de contraintes dans les matériaux et peuvent être une source d’amorçage et de propagation de fissure. Le comportement élastique des matériaux est très affecté par la présence de défauts qui peuvent entraîner l’affaiblissement de la structure et provoquer sa destruction. La connaissance de la distribution des contraintes au voisinage des différentes zones a une importance pour quantifier le facteur d’intensité de contraintes (FIC) en fonction de la géométrie de l’inclusion. Dans cette étude, on a essayé de décrire un dispositif expérimental, utilisant les techniques de thermographie infrarouge, et permettant d’observer les phénomènes thermiques durant la déformation des échantillons en traction simple sur un acier revêtu en zinc et en présence d’une inclusion non métallique et rigide. On utilise pour cela, les images thermiques fournies par la caméra infra‐rouge. On présente le dispositif expérimental, puis successivement, on décrit la variation des déplacements en fonction de la force exercée pour chaque échantillon. En fin d’article, on présente quelques résultats obtenus avec plusieurs échantillons.


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Etude de l’alliage métallique Al80Cu20 solidifié rapidment

N. BOUMAIZA et A. BOUYOUCEF Département de Physique, Université Mentouri, Constantine


Résumé (P 04‐T2): Le développement de nouvelles techniques de solidification rapide a ouvert la voie à de nombreuses études concernant les effets de la solidification rapide sur la microstructure des métaux. Dans ce domaine, beaucoup de travaux montrant qu’un alliage biphasé à l’équilibre peut se transformer en solution solide sursaturée ou même en phase vitreuse, simplement par refroidissement rapide de l’alliage à partir de l’état liquide. Nous avons étudiés l’effet de deux vitesses de refroidissement élevées sur la microstructure de l’alliage Al‐Al2Cu. Ce système binaire, qui forme la base des alliages à haute résistance, est largement employé comme système de référence car les constantes physiques et les paramètres thermodynamiques sont bien définis. Nous avons étudié le développement de la microstructure (changements de phases et paramètres de la maille) des échantillons à partir de l’analyse des spectres de diffraction. Le diffractogramme des rayons X de l’alliage à l’état brute d’élaboration (avant solidification rapide) nous montre que nous sommes en présence de deux phases : α‐Al et θ‐Al2Cu. Les vitesses de solidifications rapides de 10 m/s et 42 m/s sont utilisées. Ceci entraîne la variation des paramètres des mailles, de la phase α‐Al et de la phase θ–Al2Cu. Ces variations des paramètres de la maille sont dues à la formation des microcontraintes interne, responsables de l'augmentation de la dureté de l'alliage (durcissement structurale). A la vitesse de solidification rapide de 10 m/s, le nombre de pics de diffraction représentatifs de la phase θ‐Al2Cu a augmenté par rapport au diffractogramme de l’échantillon brut. A plus grande vitesse de solidification rapide (42 m/s) le décalage des raies vers les grands angles augmente d'avantage par rapport aux raies des échantillons solidifiés aux vitesses précédentes. Les phases durcies augmentent aussi, ce qui explique l'amélioration des propriétés mécaniques de l'alliage avec l'augmentation de la vitesse de solidification. Le décalage des raies va être expliqué par le calcul des paramètres de la maille. Nous avons calculé les paramètres du réseau cristallin de tous les échantillons, en utilisant le logiciel (DICVOL06) [26]. Ces résultats montrent clairement la diminution du paramètre de la maille avec l’augmentation de la vitesse de solidification. Plus la vitesse de solidification est grande, plus le paramètre de la maille est petit (Figure IV.7) pour la phase α et (Figure IV.8) pour la phase θ. Cette diminution des paramètres de la maille confirment bien le déplacement des raies de la phase α‐Al et de la phase θ‐Al2Cu noté dans le paragraphe précédent qui traite l'analyse par diffraction des rayons X. La solidification rapide induit une légère contraction du réseau cristallin ce qui conduit à la formation des microcontraintes internes, donc à l'amélioration des propriétés mécaniques de l'alliage (augmentation de la dureté).


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Etude de la précipitation dans le système Al‐ Zn –Mg

S‐BOURZAM, N‐BOUZROURA, M‐KADI‐HANIFI Laboratoire de Solution Solide, Faculté de Physique, USTHB

E‐mail: Saida.Bourzam @yahoo.fr

Résumé (P 05‐T2): Les Alliages d'AL‐Zn‐Mg sont largement utilisés pour des applications structurales dans

l’industrie automobile. Leurs propriétés mécaniques sont dûes à la précipitation des éléments d'addition (Zn, Mg). Ces alliages précipitent selon la séquence de précipitation suivante: solution solide sursaturée→ Zones GP→ή→η . Les traitements thermiques (d'homogénéisation et de revenu) à des températures comprises entre 1000C et 2000C, permettent l’étude de l'influence des précipités métastables (GP, ή) et des précipités stables η sur le durcissement structural de ces alliages. Cette étude montre que la composition en Zinc joue un rôle important dans l'augmentation de durcissement par précipitation. La densité et la stabilité des zones GP et la phase ή sont responsables de ce durcissement. Mots‐clés : Al‐Zn‐Mg – précipitation


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Influence de l’ajout du titane sur la résistance à la corrosion du cuivre en milieu salin

D. GUERNICHE1, A. BENCHETTARA2

1 Centre de Recherche Scientifique et Technique en Analyses physico‐chimiques, BP 248 Alger RP 16004 2 Laboratoire d’Electrochimie‐Corrosion, Métallurgie et Chimie Minérale

Faculté de Chimie BP 32‐ El Alia Bab Ezzouar 16 111 Alger E‐ Mail : [email protected]


Le cuivre est caractérisé par une bonne conductibilité thermique, mais en milieu NaCl 3% et à température élevée son courant de corrosion est assez grand par rapport à celui du titane. Notre objectif est d’élaborer des alliages ayant la bonne conductibilité thermique du cuivre et la bonne tenue à la corrosion du titane.

La caractérisation des binaires de base a été réalisé au moyen des méthodes physiques d’analyse (Diffraction des Rayons X, Microsonde Electronique et Microdureté).

Des méthodes électrochimiques usuelles ont été mises en œuvre afin de tester la tenue à la corrosion de ces matériaux.

Il ressort de cette étude que l’ajout du titane améliore la tenue à la corrosion du cuivre dans NaCl 3%. Mots clés : Cuivre, NaCl, alliages de cuivre, polarisation potentiodynamique


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Etude par dilatométrie de l'effet des recuits anisothermes sur la transformation ordre‐désordre de l’alliage. Cu‐50 % mass Au

F. HANINIa, D. HAMANAb

a*Laboratoire des Couches Minces et Interface Département de Physique, Faculté des Sciences Exactes, Université Mentouri –Constantine, Algérie

bLaboratoire des Transformations de Phases, Département de Physique, Faculté des Sciences Exactes, Université Mentouri –Constantine, Algérie.

E‐mail : [email protected] Résumé (P 07‐T2):

L'analyse dilatométrique différentielle est une technique qui a prouvée son efficacité dans l'étude des transformations de phases. Parmi ces transformations à l’état solide dans les alliages métalliques on pourrait citer la transformation ordre‐désordre, dont la cinétique est déterminée par plusieurs facteurs: l’énergie d’activation ‘’Ea’’, le facteur pré exponentiel ko, et l’exposant ‘’n’’ (l’ordre de réaction) ; la détermination de l'énergie d'activation est l'étape la plus importante. Dans ce travail nous nous sommes intéressés à l'étude de l'effet des recuits anisothermes sur la transformation ordre‐désordre dans l’alliage Cu‐50 % mass. Au par la dilatométrie. Avec cette méthode les échantillons ont été chauffés avec différentes vitesses jusqu'à 500 °C. Pour calculer les énergies d'activations apparentes liées à la formation des quelques phases détectées, on a utilisé la méthode isoconventionnelle très répandue de Starink qui permet de calculer l’énergie d’activation d’un système à partir de l’évolution de la température du pic ‘’TP ‘’en fonction de la vitesse. Mots‐clés : Transformation ordre‐désordre, Analyse isoconversionnelle, Analyse dilatométrique différentielle, Energie d’activation.


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Influence du traitement thermique et de la température sur la résistance à la corrosion d’une fonte hypereutectique de synthèse en milieu acide

F. Kellou, A. Benchettara, S.E. Amara

Laboratoire d’Electrochimie‐Corrosion, Métallurgie et Chimie Minérale Faculté de Chimie, USTHB, BP 32 EL Alia, BabEzzouar, Alger 16111

E ‐mail : kelfarida@ yahoo.fr, [email protected], [email protected] Résumé (P 08‐T2): Différents traitements thermiques peuvent être effectués sur les matériaux métalliques, selon le but recherché : le recuit, la trempe, le revenu, le vieillissement etc.… Pour notre part, nous avons élaboré une fonte alliée au titane Fe‐1Ti‐20C (atm %), à laquelle nous avons fait subir un recuit à 800°C durant 48 heures, suivi d’un refroidissement à l’air. La combinaison de la microscopie optique, de la microscopie électronique à balayage (MEB) ainsi que de la diffraction des rayons X (DRX) a permis d’identifier les différentes phases cristallines présentes à la surface de l’échantillon. Il est apparu que l’alliage recuit, présente une phase perlitique plus grossière que celle de l’alliage non traité thermiquement.

La mise en œuvre des méthodes électrochimiques usuelles, nous a permis de comparer la résistance à la corrosion des deux matériaux, dans un milieu connu pour son agressivité H2SO41N, en l’occurrence. Cette étude révèle, que le recuit réalisé sur la fonte de synthèse, a amélioré ses performances vis‐à‐vis de la corrosion en solution acide sulfurique normale à 25°C. Ce résultat peut être expliqué par le grossissement des carbures de fer (Fe 3C), qui conduit à la diminution des contacts interfaciaux (cémentite‐ferrite) et de ce fait au ralentissement de la vitesse de dissolution métallique.

Par ailleurs, nous nous sommes intéressé à l’effet de l’élévation de température de 25°C à 55°C, sur le comportement électrochimique de la fonte traitée, immergée dans l’acide sulfurique 1N.Il ressort de cette investigation, que le potentiel de dissolution ne subit aucune variation, lorsque la température croît, contrairement à la densité de courant de corrosion qui accuse une hausse. Ceci atteste d’une diminution de la résistance à la corrosion de ce matériau, sous l’effet d’un accroissement de la température. Mots clés : Alliage base fer‐ Titane‐ Perlite‐ Acide sulfurique‐ Dissolution anodique


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Caractérisation d’alliages industriels Cu‐Ni‐Si pour l’industrie électronique

B. Mehdi, L. Djebala, F. Guerza, H. Azzeddine, B. Alili et D. Bradai Equipe « Transformations de Phases, Microstructure Texture », Laboratoire « Physique des Matériaux », Faculté de

Physique, USTHB. Email : [email protected]

Résumé (P 09‐T2): Dans la suite du travail consacré à l’étude des alliages destinés à l’industrie électronique (Connectique) et qui sont à base de Cu‐Ni [1‐5], nous nous intéressons à une nouvelle famille d’alliages de la même base et qui appartiennent au système Cu‐Ni‐Si. Le remplacement progressif du Sn par le Si est motivé par des considérations de couts et de disponibilité naturelle des deux éléments d’une part, et d’autre part, des propriétés mécaniques et électriques équivalentes. Ayant reçu des échantillons d’alliages de la part de collaborateurs industriels étrangers, toute étude préliminaire consiste à les caractériser par les différentes techniques aussi bien lourdes que légères, sinon, toutes études ultérieures seraient biaisées par des écarts par rapport aux valeurs nominales ou dictées par les diagrammes de phases des systèmes. Dans cette communication, nous présenterons les résultats d’une caractérisation par EDAX, DRX et MEB des échantillons d’alliages Cu‐Ni‐Si et Cu‐Ni‐Si‐Cr qui font l’objet d’un travail synergique de l’équipe. Nos résultats sont analysés et comparés aux valeurs nominales fournies par les collaborateurs industriels.

Références : [1] F. Hadj‐Larbi, Thèse de Magister, USTHB (2006). [2] F. Hadj‐Larbi et al. Physical & Chemical News, 49, (2009), 81‐87. [3] B. Alili, Thèse de Doctorat d’Etat, USTHB (2007). [4] B. Alili et al. Materials Characterisation, 59, (2008) 1526‐1530.. [5] B. Alili et al. Metallic Materials, 46, (2008) 371‐376.


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Influence de la précipitation sur la corrosion de l’alliage d’aluminium 7075

A. Naimi1, M. Trari2, H. Yousfi1 1 Laboratoire de Solutions Solides, Faculté de Physique, USTHB, MB. 32, Al‐Alia, 16100, Algérie,

2 Laboratoire de Stockage et des Energies renouvelables, Faculté de Chimie, USTHB, MB.32, Al‐Alia, 16100, Algérie. E ‐mail : [email protected]

Résumé (P 10‐T2): La microstructure hétérogène des alliages d’aluminium industriels tel que le 7075, rendent les très susceptible à la corrosion. L’alliage d’aluminium 7075, homogénéisé (solution solide sursaturée, sss) et trempé se décompose suivant la séquence de précipitation: sss GP zones ŋ’ ŋ (MgZn2 or Mg (ZnAlCu)2) Où GP les zone de Guenier‐Preston, ή et ŋ sont respectivement le précipité de transition métastable et la phase d’équilibre. Dans le présent travail, la technique de polarisation potentiodynamique est utilisée pour étudier la corrosion de l’alliage 7075 dans les différents stades de précipitation. Les essais calorimétriques (DSC) juste après homogénéisation indique des pics exothermiques, correspondent aux trois réactions de précipitation. Le premier pic correspond aux zones GP; le second à la phase métastable ή et le troisième à la phase d’équilibre ŋ. Les mesures de polarisation potentiodynamique de l’alliage 7075 dans ces différents stades de précipitation dans les solutions NaCl (3 %) et H2SO4 (0.1%) montre les mêmes potentiels de passivation pour les différents stades de précipitations dans le NaCl. Par contre dans H2SO4 la corrosion de l’alliage est plus faible dans les zones GP que dans les phases ŋ et ή. La vitesse de corrosion de l’alliage estimée en utilisant les courbes de Tafel indique que l’alliage dans l’état des zones GP présente une bonne résistance à la corrosion dans les deux solutions. Cependant la susceptibilité à la dissolution est plus prononcée dans l’état de la phase métastable ή. Mots clés : corrosion, alliage, précipitation.


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Etude électrochimique d’un dépôt de molybdène obtenu par projection thermique dans les milieux NaCl et H2SO4

S. TLILI1, M.Z. TOUHAMI2, M. MOTHTARI1, A. BOUKARI1

1 Unité de Recherche Appliquée en Sidérurgie et Métallurgie (URASM‐ CSC‐ Annaba), El‐Hadjar / Annaba, Algérie

2Faculté de Sciences de l’ingénieur, Université d’Annaba, BP12‐23000‐Algérie Département de Métallurgie et Génie des Matériaux

Email : tlili [email protected] Résumé (P 11‐T2): Dans ce manuscrit, nous avons déposé un revêtement de molybdène par le procédé de projection à flamme fil sur une fonte grise à graphite sphéroïdal pour la protection des organes mécaniques contre la corrosion. Après l’optimisation des paramètres de projection, nous avons obtenu des couches de molybdène de l’ordre de 0,78 mm. Des tests électrochimiques ont été utilisés pour évaluer le comportement vis‐à‐vis de la corrosion dans un milieu salin NaCl à 32 g/l et acide H2SO4 à 0.1N à la température ambiante. Une caractérisation par microscopie optique, filiation de la microdureté, DRx, profilomètrie linéaire et enfin, des observations par microscopie électroniques à balayage et une caractérisation par DSC ont été effectuées sur le dépôt de molybdène avant et après corrosion. Mots clés : Revêtement de molybdène, projection flamme fil, comportement électrochimique, fonte grise.


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Thème 3 : Matériaux diélectriques et polymères


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Structural properties and phase transitions in KNbO3 based Ceramics

L. Taïbi‐Benziada*, Z. Ladjeroud Faculty of Chemistry, U.S.T.H.B., P.O. Box 32 El‐Alia, 16024 Bab‐Ezzouar, Algiers, Algeria.


Abstract (O 01‐T3): Ferroelectrics ABO3 with the perovskite‐type structure and their solid solutions are of considerable importance for technological applications [1‐4]. Nowadays, ABO3 ceramics become the "heart" of smart systems in many electronic devices with high level of intelligence. Up to now, lead‐containing materials such as PbTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 or PZT and Pb(Mg,Nb)O3 or PMN have dominated the market of electronics [5, 6]. Nevertheless, lead (Pb) is known to be toxic and may seriously affect human health and natural environment. Therefore, extensive research is actually oriented towards the replacement of lead‐based ceramics with lead‐free materials. Alkaline niobates and, in particular, potassium niobate KNbO3 and its solid solutions have been found to be the most promising lead‐free ferroelectric compounds [7, 8]. In this study, we report the effect of 20 mol. % of KMgF3 on the structural properties and phase transitions in KNbO3. KNbO3 and KMgF3 powders were prepared by solid state reaction at 850 and 700 °C, respectively. 80 mol. % of KNbO3 were then mixed with 20 mol. % of KMgF3 and dry‐ground in a glove box. This powder mixture was pressed into pellets and the tablets were sintered at 900 °C for 15 h in gold sealed tubes under dry helium. The obtained oxifluoride K(Nb0.8Mg0.2)O2.4F0.6 was investigated by X‐ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and dielectric measurements performed in a wide temperature range (200‐800 K). Like KNbO3, the prepared oxifluoride is orthorhombic at room temperature and undergoes three phase transitions corresponding to various structural changes. These ones occur at T1 = 293 K, T2 = 448 K and TC = 544 K, respectively. The ferroelectric Curie temperature of the fluorinated ceramic (TC = 544 K) is much lower than that of pure potassium niobate (TC = 708 K). A maximum of the dielectric permittivity ε of about 1800 and a dissipation factor tanδ of 43 % are observed at TC. The ceramic K(Nb0.8Mg0.2)O2.4F0.6 could be of interest for electromechanical conversion in piezoelectric devices owing to its high values of TC and tanδ. References : [1] C. Buchal, M. Siegert: Integr. Ferroelectrics Vol. 35 (2001), p. 1 [2] D.H. Yoon, B.I. Lee: J. Eur. Ceram. Soc. Vol. 24 (2004), p. 753 [3] J.F. Scott: Mater. Sci. Eng. B Vol. 120 (2005), p. 6 [4] Y. Higuchi, Y. Sugimoto, J. Harada, H. Tamura : J. Eur. Ceram. Soc. Vol. 27 (2007), p. 2785 [5] S.Y. Chu, T.Y. Chen: IEEE Trans. Ultras. Ferroelectri. Freq. Contr. Vol. 51 (2004), p. 663 [6] N.R. Harris, M. Hill, R. Torah, R. Towsend, S.P. Beeby, N.M. White, G. Ding: Sensors and Actuators A Vol. 132 (2006), p. 311 [7] K. Singh, V. Lingwal, S.C. Bhatt, N.S. Panwar, B.S. Semwal: Materials Research Bulletin Vol. 36 (2001), p. 2365 [8] E. Ringaard, T. Wurlitzer: J. Eur. Ceram. Soc. Vol. 25 (2005), p. 2701


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Propriétés physiques de nouveaux verres à anions mixtes

T. Djouama1, M. Poulain2, O. Mébarki1 1 Laboratoire de Chimie appliquée, Université Mohamed Khider Biskra, 07000, Algérie

2 Sciences Chimiques, Université de Rennes1, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex , France E‐mail: [email protected]

Résumé (O 02‐T3):

Une nouvelle famille de verres fluorophosphatés dans la série (80‐x)NaPO3 ‐ x MnF2 ‐ 20ZnF2 a été synthétisée et caractérisée. x représente la fraction molaire en fluorure de manganèse contenue dans le verre étudié : (0 ≥ x ≤ 60 % molaire).

Des échantillons de 5 mm d’épaisseur ont été obtenus. Ces verres ont une couleur rose et présentent une bonne stabilité thermique vis‐à‐vis de la recristallisation. Leurs propriétés thermiques, mécaniques, optiques (Tg, ρ, E, Hv et nD) ont été déterminées et sont corrélées à la nature du cation incorporé. Une étude magnétique leur a été consacrée et montre que leur comportement est paramagnétique entre 3 K et la température ambiante. En outre, ces verres adoptent un comportement antiferromagnétique lors de la substitution MnF2/NaPO3, et la température de Curie paramagnétique varie linéairement avec cette substitution. Dans le moyen IR, ces verres transmettent entre 60‐80% et la longueur d’onde de coupure caractéristique des vibrateurs du réseau (tétraèdres PO4)

se situe à environ 4,5 µm. Mots clés : Verres fluorophosphates, DSC, température de transition vitreuse, densité, module de Young, micro‐dureté, susceptibilité magnétique, propriétés optiques. Références : [1] T. Djouama, A. Boutarfaia, M. Poulain, Optoelectronic and Adv. Mat.‐ Rapid Comm., 1, 122 (2007). [2] J. Guery, G. Courbion and C. Jacoboni, Rev. Chim. Minérale, 21, 784 (1984). [3] F. Gan, Y. Jiang & F. Jiang, “Formation and structure of aluminium phosphate (Al(PO3)3)‐containing fluorophosphate glass”, J. Non. Cryst. Solids., 52 (1‐3), 263‐73. (1982). [4] G. Poirier, M. Poulain, Y. Messaddeq, S. J. L Ribeiro ; “New tungstate fluorophosphate glasses”; J. Non‐Cryst. Solids 351, 293. [5] M A Bunuel, R Alcala and R Casesy; “Optical study of Mn2+ ions environments in fluoro hlorozirconate and fluorobromozirconate glasses”; J. Phys.: Condens. Matter 10, 9343–9358 (1998).


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Influence de l’adjonction de nanoparticules sur le comportement et la dégradation à température des résines polyesters insaturées.

Said SEGHAR, Said AZEM

Département de Génie mécanique, Université Mouloud MAMMERI de Tizi‐Ouzou. Algérie. E‐mail : [email protected], [email protected]


Les nanocomposites constituent une nouvelle classe de matériaux conjuguant les caractéristiques d’une matrice et les propriétés remarquables des renforts de tailles manométriques. De nombreux nanocomposites sont élaborés à partir d’un polymère (thermoplastique ou thermodurcissable) dans lequel sont dispersées de nanoparticules qui leurs confèrent des propriétés mécaniques et physiques pouvant élargir leur domaine d’application.

Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés à l’influence de l’adjonction de deux types de nanoparticules, en l’occurrence une argile naturelle et le graphite, sur le vieillissement thermique de la résine polyester insaturée.

Les argiles naturelles sont des minerais hydrophiles dont le mélange avec une résine organique n’est pas homogène. La dispersion des nano‐charges dans la résine étant un paramètre important qui détermine les propriétés du matériau final, un traitement de ces argiles est par conséquent indispensable pour les rendre organophiles.

Après caractérisation par diffraction des rayons X (DRX), il a été constaté que l’argile est constituée de montmorillonite, de composition chimique NaMgAlSiO2(OH)H2O, mélangée à du Quartz (SiO2). Le traitement thermique a permis d’éliminer les cations Na+ et Mg++ de la montmorillonite pour obtenir une argile de composition Al2O3.2SiO2.2H2O qui est une variété de la Kaolinite.

A l’effet de réduire la granulométrie du graphite, celui‐ci a subit un broyage mécanique à haute énergie à de différentes durées. La morphologie et la taille des particules utilisées ainsi que leur dispersion dans la résine polyester sont observées et mesurées au microscope électronique à balayage (MEB).

Ensuite, afin de compléter la polymérisation du nanocomposite et réduire les contraintes résiduelles induites par le retrait lors du moulage, les éprouvettes élaborées ont été maintenues à une température de 60°C pendant 24 heures. Dans un premier temps, les échantillons ont été analysés par dilatométrie à température variable (jusqu’à 120°C) pour enregistrer l’effet des charges sur la dilatation thermique et la température de transition vitreuse. Dans un second temps, des analyses thermogravimétriques ont été effectuées pour suivre l’évolution de la perte de masse des échantillons en fonction de la température et définir ainsi la température de dégradation des matériaux élaborés. Enfin, le vieillissement de la résine chargée et non chargée a été mis en évidence à l’aide d’une spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). Ainsi, il a été constaté que le graphite atténue le vieillissement du polyester même à faibles proportions, ce qui est amélioré dans le cas des nano‐composites argile/polyester.

Mots‐clés : Nanoparticules, nano‐composites, polymères chargés, montmorillonite, Kaolinite, dégradation thermique.


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La détermination de la conductivité statique des matériaux diélectriques par la spectroscopie fréquentielle

O. ALLOUANE, A. SOUALMIA

Laboratoire de Physique des Matériaux, Equipe Spectroscopie Diélectrique, Faculté de physique U.S.T.H.B., B.P32, El‐Alia 16111, Alger

Email : [email protected], [email protected] Résumé (P 01‐T3):

Dans ce travail, nous proposons une méthode fréquentielle permettant de calculer la permittivité et la conductivité électrique statique des matériaux diélectriques liquides.

Les mesures sont réalisées à l’aide d’un analyseur d’impédance de type HP4191A recouvrant la gamme de fréquences de 1MHz à 1GHz. La technique de mesure est basée sur le principe d’une excitation par une onde électromagnétique à laquelle répond l’échantillon par une onde réfléchie contenant l’information nécessaire sur les caractéristiques diélectriques du matériau étudié. Les résultats obtenus donnent un aperçu sur le comportement polaire à travers la présence d’un phénomène de relaxation diélectrique.

La première étape consiste à mesurer le coefficient de réflexion des échantillons étudiés, puis on détermine deux paramètres essentiels pour la caractérisation diélectrique tels que la permittivité relative complexe et la conductivité électrique.

Mots clés : Coefficient de réflexion, permittivité relative complexe, conductivité statique.


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Les propriétés diélectriques du composite BaTiO3‐Fe2O3 fritté par chauffage micro‐ondes

Fayçal Aouadja, M.T. Benlahrache, S. Achour

Laboratoire des Céramiques, Département de Physique, Faculté des Sciences Exactes, Université Mentouri ‐Constantine, Route d’Ain El Bey, 25000‐ Constantine‐ Algérie.

Email : [email protected]

Résumé (P 02‐T3): Les procédés utilisant le chauffage micro‐ondes pour obtenir de hautes températures nécessaires à la synthèse des phases et à la densification des céramiques sont peu développés. Pourtant ces techniques de chauffage présentent des spécificités souvent intéressantes (cinétique de mise en température, faible consommation d’énergie) Néanmoins, les applications ne sont pas encore totalement maîtrisées et modélisées. Dans la présente étude le BaTiO3 dopé à différents pourcentages de Fe2O3 (07%, 15% et 20% mol) a été synthétisé et fritté par chauffage micro‐ondes à 1200°C pendant 20 minutes dans une cavité micro‐ondes multimode. Les résultats obtenus propriétés diélectriques et les phases formées des céramiques élaborées par cette méthode ont été comparés à ceux obtenus par la méthode conventionnelle. Les mesures de la densité relative on été faites par la méthode Archimède. L’analyse des pastilles frittées par diffraction des RX a été faite à l’aide d’un diffractomètre en utilisant une anticathode (kαCu) à longueur d’onde 1.54056 Å (I = 40 mA et V = 40 KV). Les mesures de constante diélectrique (εr) et l’angle de perte diélectrique tanδ on été réalisée, dans un intervalle de température variant entre 30 et 380 °C pour une fréquence de 1kHz à l’appareil de mesure RLC mètre (HP 4284A). Les résultats trouvés montrent que la synthèse et le frittage par micro‐ondes est plus simple, rapide, et d’une énergie efficace en comparaison avec la synthèse et le frittage par la méthode conventionnelle, il a été démontré que le traitement par micro‐ondes peut fritter les composés BaTiO3‐Fe2O3 avec des propriétés mécaniques et électrique améliorées, pour les pourcentage élevés de Fe2O3 (15 % et 20 % mol). Mots clés : chauffage micro‐ondes, BaTiO3‐Fe2O3, propriété diélectrique, phases


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Etude de l’effet de l’hydratation sur le comportement de la transition vitreuse dans le PLLA

I. Bayou, A. Abdallah, Z. Guebaili, N. Benrekaa

Faculté de Physique, Laboratoire Physique des Matériaux, université des sciences et de la technologie, BP 32 el Alia bab‐ezzouar 16111‐ Alger

E‐mail : [email protected] Résumé (P 03‐T3): L’une des méthodes de préparation du biopolymère dégradable (polylactic‐acid) PLLA est la dissolution avec évaporation d’un solvant organique suivie d’une émulsification avec du polyvinylalcol. Cette procédure est en général suivie d’un dégagement d’eau dont la présence peut affecter le comportement thermique du matériau en fonction de l’environnement d’utilisation. En effet, ce matériau est utilisé sous forme poreuse dans la greffe osseuse en particulier et dans le domaine biomédical en général. Le travail que nous proposons s’intègre dans cette optique. La transition vitreuse, qui représente l’un des paramètres les plus importants dans la caractérisation d’un polymère, fait l’objet de nos investigations. L’évolution de cette grandeur sera étudiée en fonction de la contenance en eau par l’analyse des courants thermo‐stimulés. L’évolution à des températures plus basses que 37°C sera interprétée par le modèle d’interaction de Lenard‐Jones.


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Simulation du Processus de Piégeage/ Dépiégeage de Charges dans les Structures MIM à Hauts Champs

BELDJILALI ABDESLEM, SAIDI‐AMROUN NADIA, SAIDI MOHAMED, BENDAOUD MOHAMED

Laboratoire de Physique des Matériaux, Faculté de Physique, USTHB BP 32 El‐Alia, Bab‐Ezzouar, Alger. Fax : 213 021 24 73 44

E‐mail : [email protected] Résumé (P 04‐T3):

Les polymères sont des matériaux amorphes ou semi cristallins. En raison de leurs excellentes propriétés électriques, ils sont de plus en plus utilisés dans le domaine de l’isolation des câbles de la haute tension pour le transport de l’énergie. Le désordre dans ces matériaux se traduit par un chevauchement des bandes de transport avec la bande interdite, ce qui conduit à la formation d’états localisés dans le gap. Selon la nature physique ou chimique des défauts présents dans le matériau, des pièges ‘accessibles’ aux électrons et aux trous sont créés à différentes profondeurs énergétiques dans la bande interdite. L’accumulation de la charge d’espace (électrons, trous et même des ions) dans le volume du matériau, à cause des sites pièges, conduit à des distorsions importantes du champ électrique interne. Cela rend le phénomène du claquage, qui devient de plus en plus probable, très difficile à prédire. A cet effet, la durée de fonctionnement ‘sans danger’ des câbles de la haute tension se trouve ainsi considérablement réduite.

Dans le but de mettre en évidence la charge d’espace accumulée dans le polyéthylène naphthalate (PEN), la technique des courants thermiquement stimulés (courants finaux) a été utilisée. Mais les mesures expérimentales, à elles seules, ne permettent pas de localiser et d’accéder à l’effet direct de cette charge d’espace accumulée sur le comportement électrique des matériaux polymères lorsqu’ils sont sous tension continue ou alternative.

Nous développons alors un modèle de simulation numérique décrivant l’évolution de la charge d’espace accumulée dans le volume d’un diélectrique sous tension continue. Ce modèle nous permet de suivre instantanément les distributions spatiales des porteurs de charge libres et piégées (stockées) dans le volume du diélectrique et celle du champ électrique local F(x, t). D’autre part, le courant de charge total est calculé en vue de comparer les résultats de la simulation aux résultats expérimentaux obtenus par des mesures effectuées sur des échantillons de polyéthylène naphtalate.

Notre objectif est d’étudier, en fonction du temps, le processus du piégeage/dépiégeage des porteurs de charge dans un échantillon de polyéthylène naphtalate pris en sandwich entre deux électrodes métalliques. Nous calculons également le profil final du champ électrique interne qui peut être utilisé pour alimenter d’autres simulations, puisque quelque soit le scénario futur, le champ électrique local demeure toujours un paramètre important. Mots clés : Charge d’espace, piégeage, polymères, simulation.


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Etude de l’effet de la température sur l’évolution de la conductivité électrique en régime continu d’un composite polyester/noir de carbone

Yacine CHERFI (1), Redouane HACHICHI (1), Ouiza ALLOUANE (1), Redouane DOUALI (2),

Nadir BELDJOUDI (1) (1)Laboratoire de Physique Théorique, USTHB, Faculté de Physique, BP 32 El Alia, Bab Ezzouar, Alger

E‐mail : [email protected] Résumé (P 05‐T3): Les composites à matrice polymère chargée en noir de carbone trouvent leurs applications dans plusieurs secteurs industriels. Ils sont utilisés comme électrodes dans les applications médicales, l’absorption radar, les électrodes anticorrosion, et les dissipateurs d’électricité statique. L’étude de l’effet de la teneur en noir de carbone sur la conductivité électrique en régime continu de matériaux composites à matrice polyester insaturé, a mis en évidence une transition isolant – conducteur au voisinage d’une concentration en volume de 12.5 % en noir de carbone. Dans ce travail, nous examinons l’effet de la température sur l’évolution de la conductivité de ces composites. Les résultats obtenus sont interprétés en impliquant différents mécanismes de conduction selon des modèles théoriques appliqués aux systèmes désordonnés dans lesquels la

conductivité suit une loi de la forme ( ) ( )[ ]γσσ TTT 00 exp −= , où γ est une constante dépendante de la température et des caractéristiques des grains (leur taille et leur distribution dans le diélectrique). Mots clés : composite, polymère, agrégats, percolation, conduction.


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Mise en évidence de l’accumulation de la charge d’espace dans les polymères (PEN) par la mesure des courants finaux

N. Belkahla, M. Saidi, N. Saidi‐Amroun, M. Bendaoud

Laboratoire de Physique des matériaux, Faculté de Physique, USTHB BP 32, El‐Alia 16111 Alger, Algérie. Tél/ Fax : 021 24 73 44

E‐mail : [email protected], [email protected], [email protected]

Résumé (P 06‐T3): Le présent travail s’inscrit dans le cadre de la contribution à l’étude de la réponse d’un film

polymère aux hautes tensions. Il s’agit du polyéthylène naphthalate (PEN), qui est considéré comme l’un des excellents isolants électriques. Dans le but d’étudier le phénomène de piégeage et de dépiégeage dans ce polymère, nous avons utilisé la technique des courants finaux qui consiste à chauffer l’échantillon à la fin de la décharge isotherme afin de libérer les charges restées piéger dans des sites privilégiés même après la mise en court‐circuit de l’échantillon. Afin de contrôler le piégeage et/ou le dépiégeage des porteurs de charge, nous avons changé plusieurs paramètres (le champ électrique, la température, la vitesse de chauffage, etc.) au cours de la charge et nous avons vu leur influence sur les courants de décharge non‐isothermes afin d’étudier la cinétique de piégeage et/ou de dépiégeage et de solliciter un type particulier de pièges à savoir, les pièges superficiels ou profonds. La plage de variation du champ électrique est entre 40MV/m et 64MV/m et celle de la température est entre la température ambiante et 160°C. Les résultats obtenus ont permis de montrer l’évolution des courants de décharge finaux, sous forme de pics, pour les différents paramètres étudiés et de visualiser deux températures caractéristiques de l’échantillon, il s’agit de la température de transition vitreuse Tg et celle de la préfusion des cristallites. L’apparition des pics au cours du chauffage de l’échantillon montre une libération d’un nombre important de charges qui sont restées piéger dans son volume même après sa mise en court circuit.


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Some dielectric properties of polyesters films used in capacitors

S. Berdous, N. Saidi‐Amroun, M. Saidi, M. Bendaoud Material Physics Laboratory, Physics Faculty, University of Science and Technology (USTHB), Algiers, Algeria


Abstract (P 07‐T3): Thermoplastic polyesters are widely used due to combination of their physical, thermal, mechanical and electrical properties combined with satisfactory processing characteristics. Among them, poly (ethylene terephthalate) (PET) is mainly used in electrical or electronic and other engineering applications, but some, of its properties seem to limit its development. This is particularly the case in electrical engineering where the natural trend is to diminish the insulation size and therefore, to increase applied stresses. Whatever the envisaged applications, temperature is one of these stresses. To follow this evolution a new polyester, poly (ethylene naphthalene‐2,6‐dicarboxylate) (PEN), has been synthesise and is considered as a substitute. In fact, in the domain of electronics and electrical engineering, PEN is a new aromatic polyester of the same chemical as PET from which it differs only by the double aromatic naphthalene ring, instead of the single phenyl group in PET. PEN has been developed as a dielectric materials in the film form because of its better thermal characteristics, the thermal rating and the glass transition temperature of PEN are respectively 50°C and 40°C higher than those of PET, and radiation withstand, compared to PET and other polymeric dielectrics used in dielectric film fabrication, e.g. polypropylene (PP), as well as the possibility of obtaining films as thin as < 0,9 mm, thereby giving a response to the very demanding requirements of electrical engineering like the thermal stress in surface mounted technology, the demand of a longer lifetime for electrical devices, and finally the miniaturization of capacitors. The same high temperature properties, allow the use of PEN for a variety of application like flexible printed circuit boards where it is subjected to high temperature during soldering operations. The reliability of this equipment is strongly related on the morphological characteristics of materials used and the stresses applied. However, from an electrical point of view, little work has been reported on its properties and on their changes according to the endured stresses. The aim of this work is to investigate the electrical properties of PEN over a wide range of frequency and temperature by means of dielectric relaxation processes. This investigation is examined from measurements of charging and discharging currents flowing through a film. Compared to PET, this study is given, to know the structure‐property relationship and to study the effect of external stress on their dielectric behaviour, in order to obtain a deeper knowledge of the performance for engineering applications. Keywords : Polyethylene terephthalate; Poly (ethylene‐2,6‐naphthalene dicarboxylate); dielectric properties.


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Etude de l’effet des conditions de polarisation sur le mode de relaxation principale du PET par courants thermiquement stimulés

M.T. Berkane, A. Gourari

Laboratoire de physique des Matériaux / Equipe matériaux diélectriques Faculté de physique USTHB ‐ BP 32 El Alia ‐ Bab Ezzouar ‐ Alger – ALGERIE


Résumé (P 08‐T3): L’étude de l’effet des conditions de polarisation par la méthode des courants thermiquement stimulés (CTS) sur le mode de relaxation principal du PET amorphe, a donné résultats intéressant. L’influence du champ électrique se traduit par, une augmentation linéaire de l’intensité du mode de relaxation principale (mode ) ainsi que celle de la polarisation totale de ce pic, confirmant ainsi le caractère dipolaire de la relaxation. L’élévation de la température de polarisation conduit à une augmentation progressive de l’intensité et de la polarisation qui atteignent un palier de saturation au voisinage de gT . les énergies d’activation enregistrées, augmentent pour des températures de polarisation inférieures à CTp °= 70 , puis rejoignent un palier de saturation. Un tel résultat est dû à un processus thermiquement activé et à une distribution du temps de relaxation. Le temps de polarisation nécessaire pour atteindre la saturation et de 3min environs pour le PET. La température de transition vitreuse augmente avec la vitesse de chauffage. Ce résultat confirme la nature cinétique de la transition vitreuse. Par ailleurs, pour les mesures calorimétriques (DSC), on remarque une baisse de la température de fusion au fur et à mesure que la vitesse de chauffage s’élève. Mots clés : relaxation, transition, PET, DSC, CTS.


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Determination of optical properties of PMMA and PMA in mid‐infrared region using mechanic molecular

N. BERRAHOU, M.O. BENSAID, S. HIADSI

Laboratory of Electronic Microscopy and Materials Science, Department of Physics‐Faculty of Sciences Oran, (Mohamed Boudiaf), BP 1505 Oran El M’Naouar 31100 Algéria

E‐Mail: [email protected]

Abstract (P 09‐T3): PolyMethylMethacrylate and polyMethylAcrylate absorptive polymers serve as the active layer of a new class of photonic devices based on the strong coupling of light and matter. It can be done by comparing infrared reflection with infrared transmission measurements on the same sample. PMMA and PMA amorphous polymers are analyzed using a mechanic molecular simulation and Kramers‐Kronig relations. The normal mode of vibrations and integrated Intensities are extracted from atomistic simulation using second generation force field PCFF. These parameters allow the determination of the imaginary part k, of the complex refractive index, N. Using the numerical resolution of Kramers‐Kronig relations, the real part n, can be calculated. The resulting spectrum is compared to spectra coming from spectrometry experimental technique. and simulated absorption spectra. The normal modes are correctly described indicating The polymer film show accurate agreement between calculated and experimental spectra of the refractive index the quality of the force field. Simulation of spectra is shown to be crucial for a good detailed interpretation of the experimental spectra and the basis of optical effects is explained. Keywords : polymethylmethacrylate, polymethylacrylate, atomistic simulation, kramers‐kronig, refractive index.


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Etude d’un composite cristal liquide ferroélectrique/ Polymère par spectroscopie diélectrique non linéaire

Yacine CHERFI (1), Jamal HEMINE (2) , Redouane DOUALI (3), Abdelylah DAOUDI (4),

Nadir BELDJOUDI (1), Jean Marc LEBLOND (3), Christian LEGRAND (3) (1)Laboratoire de Physique Théorique, USTHB, Faculté de Physique, BP 32 El Alia, Bab Ezzouar, Alger


Résumé (P 10‐T3): La spectroscopie diélectrique non linéaire consiste à étudier la réponse électrique de matériaux soumis à des champs électrique intense. Dans ce cas le champ électrique et le déplacement électrique ne sont plus proportionnels. Dans le cas d’un champ sinusoïdal, le courant et le déplacement électriques peuvent être analysés comme étant la somme d’harmoniques introduisant différentes permittivités complexes non linéaires, ∗

nm,ε , où m et n sont la puissance du champs électrique et l’ordre de l’harmonique respectivement. Nous montrons dans ce travail que certains paramètres physiques comme la polarisation, la viscosité et l’énergie élastique, d’un cristal liquide ferroélectrique dans la phase SmC*, peuvent être obtenus par les mesures des permittivités ∗

1,1ε et ∗3,3ε conformément à un modèle théorique. De nouveaux résultats de

spectroscopie non linéaire, obtenus dans le cas d’un composite cristal liquide ferroélectrique stabilisé par un polymère. Ces matériaux sont obtenus par photo‐ polymérisation. L’effet de la phase polymère sur les paramètres physique du cristal liquide ferroélectrique est étudié. Mots clés : composite, cristal liquide, diélectrique, non linéaire.


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Comparaison du comportement de la phase amorphe mobile du polyéthylène téréphthalate PET et le polylactic‐acid PLA

Z. Guebaili, A. Abdallah, I. Bayou, N. Benrekaa

Faculté de Physique, Laboratoire Physique des Matériaux, université des sciences et de la technologie, BP 32 el Alia bab‐ezzouar 16111‐ Alger

E‐mail : [email protected] Résumé (P 11‐T3): Le polyéthylène téréphathalate est l’un des matériaux les plus utilisés dans le domaine de l’emballage alimentaire en raison de ses excellentes propriétés mécaniques optiques et la facilité de sa mise en œuvre. Les polymères tels que le PLA ont suscités un intérêt particulier ces dernières années comme alternative au PET pour leur biodégradabilité. Ce matériau présente en plus, des propriétés physiques comparables à ceux du PET. Pour cette raison, et vu l’actualité mondiale penchée sur la protection de l’environnement et l’industrie verte, nous avons orienté notre travail vers une comparaison du comportement anélastique de la phase amorphe mobile de ces deux matériaux en introduisant le concept de fragilité. Les caractérisations sont basées sur l’analyse enthalpique différentielle et les courants thermiquement stimulés TSDC.


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Mesure des paramètres diélectriques du verre (pyrex) en hyperfréquences par la méthode de perturbation de cavités

N. Haïne

Laboratoire Physique des Matériaux, Faculté de physique USTHB Alger, Tél: 021 24 73 44….Fax: 021 24 73 44 E‐mail : [email protected]


Les ondes hertziennes sont des vibrations électromagnétiques de fréquences élevées. Les hyperfréquences « micro‐ondes » correspondent à cette partie du spectre électromagnétique comprise entre 300 MHz et 300GHz. Les hyperfréquences ont trouvé plusieurs domaines d’application, la télécommunication notamment, dans le secteur industriel comme la fixation de produit de teinture, la mesure des dimensions, on trouve aussi les hyperfréquences dans nos maisons, les fours à micro‐ondes. Ces ondes ont en outre, une application dans le domaine de recherche scientifique, comme la mesure de la constante diélectrique « ε » et de la conductivité électrique« σ » des matériaux. Notre cellule de mesure est une cavité cylindrique métallique, qui résonne sur le mode TM020 dans la gamme de fréquence 8.5 ‐12.5 GHz. On a utilisé comme échantillon plusieurs capillaires en verre de marque Pyrex, avec différents rayons et épaisseurs. La mesure de la constante diélectrique complexe *ε de l’échantillon est basée sur les changements de la fréquence de résonance et du coefficient de qualité de la cavité, qui sont dus à l’introduction de cet échantillon à l’intérieur de la cavité. La méthode de perturbation a été utilisée pour la 1ère fois par H.A. Bethe et J.Schwinger en 1943 ; leur cavité était une cavité rectangulaire résonnante sur le mode TE106. Cette méthode est applicable lorsque le changement des champs électrique et magnétique dû à l’introduction de l’échantillon est très faible. La carte des champs est supposée la même avec ou sans échantillon. Dans cette méthode, la variation relative de la fréquence complexe est reliée à la variation relative de l’énergie emmagasinée dans la cavité. Un simple calcul permet d’obtenir les valeurs de la permittivité diélectrique de l’échantillon. Mots clés : diélectrique, micro‐ondes, perturbation.


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Effet de l’addition d’une pression partielle d’oxygène aux vapeurs de TMS sur les propriétés électriques de films déposés par plasma microonde

M. Kihela, S. Sahlia, A. Zenasnib, P. Raynaudb, Y. Seguib

aLaboratoire de Microsystèmes et Instrumentation (LMI) Université Mentouri de Constantine‐Algérie. bUniversités de Toulouse ‐ LAPLACE ‐ CNRS, Université Paul Sabatier, 118 Routde Narbonne, 31062 Toulouse cedex –

France E‐mail: [email protected]

Résumé (P 13‐T3): Les propriétés diélectriques des couches minces déposées par plasma déterminent leurs potentialités d’application dans les structures intermétalliques utilisées dans la technologie ULSI (Ultra Large Scale Integration). Beaucoup de travaux de recherche sont actuellement menées pour l’étude des propriétés électriques de films diélectriques déposés par plasma et ce, dans le but est de trouver les paramètres de dépôt le plus adéquats pour élaborer des couches minces ayant des propriétés diélectriques comparables avec leur application. Dans ce travail, des films minces diélectriques ont été élaborés par plasma à partir de vapeurs de Tetramethylsilane (TMS) pur ou en mélange avec une forte proportion d’oxygène. Le réacteur de dépôt est de type RCER (Résonance cyclotronique électronique répartie) et le plasma a été excité avec une fréquence microonde de 2.45 GHz. L’étude des propriétés physico‐chimique de ces films a montré que l’introduction d’une forte proportion d’oxygène en mélange avec les vapeurs de TMS conduit à un matériau à fort caractère inorganique et de type SiOx alors que les films élaborés à partir de molécules de TMS pur ont un caractère polymérique. La caractérisation électrique de ces films à travers l’étude de leurs caractéristiques courant‐tension (caractéristiques I(V)) et capacité‐tension (caractéristiques C(V)). La caractérisation I(V) montre que la conduction dans tous les films déposés est limitée par la formation d’une charge d’espace. Par ailleurs, les films de type SiOx (obtenus à partir d’un précurseur contenant une forte proportion d’oxygène) présentent des courants de fuite moins prononcés comparés à ceux enregistrés sur les films déposés avec uniquement du TMS pur. L’étude de l’hystérésis des courbes C(V) a révélé une diminution des charges libres dans le film élaboré lorsque le taux d’oxygène dans le précurseur augmente. Cette évolution a été attribuée à une diminution des groupements organiques au profit des groupements inorganiques lorsque la pression d’oxygène dans le mélange précurseur passe de 0 à 90%.


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Phonon scattering at anharmonic surface

S .Mokrani Département de Physique, Faculté des Sciences, Université Mouloud Mammeri,

BP 17 RP 15000 Tizi‐Ouzou, Algérie. E‐mail: [email protected]

Abstract (P 14‐T3):

Low‐dimensional systems of various natures and of controlled complex geometries are nowadays available as a result of the development of nanotechnologies. Progress in atomic engineering makes it possible today to build arrays of atomic chains by self‐assembly epitaxial techniques on suitable vicinal surfaces or substrates, [1‐3]. It has been shown that the physical properties of these systems are very sensitive to the local environment and the finite size of the system. It is well known at present that low dimensional systems show physical and chemical properties that are different from their properties in the crystal bulk.

The vicinity of surfaces and interfaces are the most plausible locations of anharmonicity, because the atoms placed close to them usually have less neighbours than the bulk atoms. The atoms anharmonicity may occur even though the regions away from the extremity or in the bulk fulfil the conditions of the harmonic approximation. The best example of this is provided by the grain boundaries, where a lower coordination of the surface atoms gives them more freedom to move. The cumulative experimental evidence points to surface anharmonicity as responsible for the processes such as surface thermal expansion, possible roughening transitions, and surface melting. The surface phonons have also been found to shift and broaden significantly more than in the bulk.

The purpose of the present work is to study theoretically the dynamical properties of detailed simplest case represented by an anharmonic surface planar semi‐infinite quasi‐harmonic monatomic planar waveguides modeling discrete microscopic structures with nearest and next nearest neighbours elastic force constants. This is done in full accordance with Landauer‐Büttiker formalism [4‐6], for electron transport and by use with success the mathematical framework of the matching method [7]. We are mainly interested in the calculation of the reflection coefficients of an incident bulk vibration wave at this anharmonic surface. In particular the calculation concerns the evolution of the surface atoms relative vibration amplitude as function of dimensionless scattering frequency. The model my equally serve for the study of these dynamical properties in macroscopically constructed systems, and it is possible to test the theoretical results via an experiment using laboratory scale masses, binding springs, and wave generators as in acoustical studies.

Key words : surface and interface, anharmonic defect, theory of scattering


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Rupture diélectrique de l’alumine

Talbi Fatiha1, Lalam Fadila1, et Malec David2 1 Laboratoire de Physique et Chimie Quantique, Université Mouloud Mammeri, Tizi Ouzou

2 Laplace,Université Paul Sabatier, Toulouse, France E‐mail : [email protected]


L’objectif de notre travail est l’étude des céramiques utilisées pour isoler les puces des composants de puissance haute tension. Il s’agit d’alumines polycristallines (Al2O3).Ces alumines peuvent subir en fonctionnement des fortes contraintes électriques et thermiques, pouvant à terme conduire à la rupture diélectrique du matériau (claquage) et donc à la défaillance du composant de puissance. Afin d’identifier et de comprendre le mécanisme de cette rupture, nous avons procédé à des mesures expérimentales de cette dernière complétée par des observations microscopiques des échantillons claqués.

Dans ce papier, nous présentons les résultats de ces observations microscopiques qui ont montré la présence d’un canal se terminant par un cratère, sur chaque échantillon claqué. L’évolution de la taille du cratère en fonction de l’épaisseur de l’échantillon, l’influence de la nature des électrodes sur le cratère ainsi que la localisation de la matière fondue tendent à confirmer l’hypothèse d’un probable claquage mécanique dans ces alumines. Mots clés : Rupture diélectrique, Alumine, claquage mécanique.


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Thème 4 : Couches minces et semi-conducteurs


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Croissance de nanostructures de ZnO en fonction de la température.

Y. BAKHA, M. ZERDALI, M. BOUDERBALA, T. SAHRAOUI, K. BENDIMERAD, S. HAMZAOUI. Laboratoire de Microscopie Electronique et Sciences des Matériaux, Département de physique, Université des Sciences

et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf (U.S.T.O.M.B). E‐mail : [email protected]

Résumé (O 01‐T4) ::

L’objectif de notre travail est la réalisation des couches minces de ZnO par voie humide (micro pipetage) à différentes températures. Le procédé étant d’utiliser l’acétate de zinc dissout dans du méthanol à 0.06 mole/l.

On remarque par microscopie électronique à balayage une croissance granulaire classique de not dépôts jusqu'à la température (T=480°C), à partir de 500°C débute la formation des nanostructures ou les nanotubes orientés selon la direction (002).

Les mesures électriques montrent d’abord une croissance régulière de la résistivité de nos échantillons jusqu'à T = 480°C, à T =500°C nous assistons à une chute brutale de la résistivité d’un ordre de grandeur de la résistivité, ce qui laisse présager que nous sommes en présence d’un phénomène de transition de phase du 1 er ordre. Mots clés : oxyde de zinc, croissance, transition de phase, nanostructure, nanotube, micro pipetage.


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Capteur de gaz à base d’oxyde de zinc dopé (Al et Cu) et non dopé

K. BENDIMERAD, M. ZERDALI, M. BOUDERBALA, M. ADNANE, Y. BAKHA, S. HAMZAOUI Laboratoire de Microscopie Electronique et Sciences des Matériaux, Département de physique, Université des Sciences


Résumé (O 02‐T4) ::

L’objectif de ce travail est la réalisation de capteurs à gaz à base de couches minces d’oxyde de zinc (ZnO) dopées et non dopées, avec un mini four intégré (conçu avec une double couche de nickel plus tungstène) sur un wafer de Si poly cristallin, afin de contrôler et de réguler à plus ou moins un degré Celsius (1°C) de précision.

Nous avons obtenus quatre types de capteurs : ZnO pur, ZnO dopé Al 1% et 3 % et ZnO dopé Cu 1%.

Les mesures électriques effectuées sur ses capteurs ont montré une grande sensibilité au gaz d’éthanol pour celui dopé Cu (S = 200), une sensibilité moyenne pour le non dopé (S = 50) et une faible sensibilité pour le dopé Al (S = 3).

L’état de surface observé par MEB présente une structure colonnaire pour toutes les couches avec des tailles de grains observées par DRX correspondant à de la taille des colonnes.

L’échantillon dopé Cu présente des tailles de grains et de colonne double de celle des autres.

Cette sensibilité ne peut par conséquent pas être expliquée par l’effet morphologique. L’explication serait dans un effet catalytique du Cu ? Il est à noter que le ZnO dopé Cu est de type p. Mots clés : capteur de gaz, oxyde de zinc, mini four, sensibilité.


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Effect of oxygen pressure and substrate type on microstructure and morphology of ZnO thin films

S. Lemlikchi1, S. Abdelli‐Messaci1, S. Lafane1, T. Kerdja1, S. Malek1, M. Saad2, A. Guittoum2

1Advanced technology development centreCité 20 Aout 1956 BP 17 Baba Hassen, Algiers, Algeria

2The nuclear research centre of Algiers2 Bd Frantz‐Fanon, Algiers, Algeria E‐mail : [email protected], [email protected]

Abstract (O 03‐T4): Zinc oxide (ZnO) is a wide band gap (3.4 eV) semiconductor. It exhibits good piezoelectric, photoelectric and optical properties. Hence it is an ideal candidate to realize an optical devices such as light emitting diodes, transparent conductive films, solar cell, sensor and surface acoustic wave devices. ZnO thin films and nanostructures have been produced by a wide range of growth techniques, including chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD). Amongst these various growth methods, the pulsed laser deposition (PLD) has several notable advantages. The plasma induced by PLD is very energetic, its mobility can be controlled easily by changing experimental parameters such as background gas pressure which is one of the most important parameters influencing film quality. In the present work, ZnO thin films were deposited on Si (001) and glass substrates by PLD. A pulsed KrF excimer laser with 248 nm wavelength was focused on ZnO target with an incidence angle of 45°. The laser energy density was fixed to 2 J/cm2. The experiments were performed into oxygen atmosphere at a pressure range of 2‐500Pa. The substrates were placed at fixed distance of 30mm from the target surface and their temperature was kept at 300°C. The structure of deposited films was characterized by X‐ray diffraction (XRD). The influence of oxygen background pressure on the crystalline orientation and film anisotropy were investigated. The oxygen pressure plays an important role in the ZnO film growth. One has found that the microstructure, crystallinity and orientation of grown ZnO films are strongly dependent on the oxygen pressure. At low pressure, c‐axis oriented ZnO films were obtained on Si substrates whereas (103) oriented ZnO were obtained on glass substrates. These different textures might be ascribed to the kinetic of atomic arrangement during deposition. However, at high oxygen pressure, random oriented films were deposited on both silicon and glass substrates. The morphology was characterized by scanning electron microscopy SEM. It is seen that the morphology is also affected by the O2 pressure. Honeycomb and spaghetti like structures were obtained at 2 and 10 Pa respectively whereas different size and shape micro‐crystallites were grown at 50 and 500 Pa.


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Etude des phénomènes physiques intervenant dans la technique Silar

A. ABDERRAHMANE, M. ADNANE, T. SAHRAOUI, S. HAMZAOUI. Laboratoire de Microscopie Electronique et Sciences des Matériaux, Département de physique, Université des Sciences


Résumé (P 01‐T4): Le technique SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction) est basée sur l’adsorption et la réaction des ions contenus dans les solutions précurseurs pour former une couche mince. Le phénomène d’adsorption est un phénomène de surface. Dans ce travail nous étudions la croissance des couches sur différents substrats. On remarque par MEB que les couches adsorbées sur substrat métallique tel que le cuivre adhère plus fortement que celle déposée sur substrat de verre quelque soit le pH des solutions. La croissance s’effectue sur les substrats métalliques alors qu’elle n’a lieu pour les substrats de verre que pour des pH suffisamment grands. Ce phénomène s’explique par le fait que les charges électriques sur un métal ont la possibilité de ce mouvoir pour réduire au minimum l’énergie d’interaction des ions de la solution avec le métal. Par contre pour le substrat diélectrique (isolant) cette possibilité n’existe pas et l’interaction charge‐substrat ne conduit pas à un minimum d’énergie. Mots clés : SILAR, Adsorption, Energie d’interaction, métal, diélectrique.


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Caractérisation de couches minces de ZnO élaborées par voie électrochimique sur du silicium

N. Ait Ahmed1, 2 ; G. Fortas2 ; H.Hammache1 ; S. Sam 2 ; A.Manseri2 ; N. Gabouze2

1 : Laboratoire d’électrochimie et corrosion, université A.Mira de Bejaia, 06000. 2: U.D.T.S, 2Bd FrantzFanon, B.P .140, 7merveilles Algiers, Algeria.


Résumé (P 02‐T4): Le développement et la caractérisation de couches minces de ZnO est d’un grand intérêt en raison de ses propriétés uniques électriques, optiques, qui le rend apte pour des applications dans différents domaines, particulièrement en photovoltaïque. Le présent travail est consacré à l’électrodéposition de couches minces de ZnO sur Silicium de type‐n. Les dépôts de ZnO ont été caractérisés par différentes techniques, tels que la microscopie électronique à balayage (MEB), l’analyse spectroscopie de masse des ions secondaires (SIMS) et la diffraction des rayons X (DRX). Les résultats obtenus montrent bien que la morphologie, la composition et la structure des dépôts de ZnO dépendent fortement des conditions de déposition. Les spectres DRX confirment la présence de couches minces de ZnO. L’observation au MEB montre que les films de ZnO sont compactes et homogènes. En outre, la spectroscopie d’énergie dispersive (EDS) montre l’existance de zinc et d’oxygène, résultat confirmé par l’analyse SIMS où le taux de Zn/O obtenu est proche de l’unité. Le spectre de transmission présente une valeur de transmission proche de 95% à une longueur d’onde de 500 nm. Ces résultats seront très intéressants pour des applications en photovoltaïques (cellules solaires). Mots clés : Oxyde de zinc, Electrodéposition, Diffraction, Morphologie, silicium.


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L’effet du recuit à des très hautes températures d’une couche mince de ZnO déposée par spray pyrolyse pour application photovoltaïque

H.BELKHALFA1,2, R.TALA‐IGHIL2, S.SALI2, S.KERMADI2, M.BOUMAOUR2, F.TAYOUR2, F.AIT‐AMAR2

, Y. SI‐AHMED2

1LMMC, Université de Boumerdes ; 2 UDTS, Unité de développement de la technologie du silicium, Alger.

E-mail : kbelkalfa@yaho

Résumé (P 03‐T4): En raison de la conjugaison de sa grande stabilité avec ses propriétés photoélectriques, l’oxyde de zinc (ZnO) s’adapte bien pour différentes applications commerciales telles que les électrodes transparentes, les piles solaires, les variances, les catalyseurs, les dispositifs électroniques, les capteurs à gaz… etc. Ce travail est une étude qui porte sur la caractérisation de couches minces de ZnO déposées sur des substrats de verre et de silicium par projection pyrolyse (spray pyrolyse) en utilisant le chlorure de zinc en tant que précurseur dissout dans l’eau (solution de départ); c’est une étude systématique de l’influence de la température de recuit et des paramètres de dépôt sur la qualité des couches. Pour optimiser ces paramètres, on a effectué différentes caractérisations. Les propriétés physiques de ces films ont été étudiées en fonction de la température du substrat Ts, de la concentration du précurseur (molarité) et de la température de recuit . L’analyse par diffraction de rayon X (DRX) a confirmé que les couches sont cristallins préférentiellement orientés suivant les plans (002) perpendiculaire à la surface du substrat. La spectrophotométrie UV visible de ces films confirme qu’il est possible d’obtenir de bons films transparents de ZnO avec une transmittance de 85 % environ dans la région du visible. Ces films ont également un gap optique entre 3,2 et 3,5 eV selon les paramètres de dépôt. Les mesures électriques ont été effectuée aussi et ont donné des résistivités de l’ordre de < 10 Ω.cm. Mots‐clés : ZnO, couches minces, spray pyrolyse, recuit.


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Effet de recuit isotherme sur les transistors MOSFET irradiés : vue par OTCP

A. Benabdelmoumen, B. Djezzar, H. Tahi, R. Serhane Équipe de Recherche : Caractérisation des Dispositifs à Semi‐conducteurs ‘CDS’. Division Microélectronique et

Nanotechnologie ‘DMN’. Centre de Développement des Technologies Avancées CDTA Cité du 20 août 1956, Baba Hassen, BP n°17, Alger.

E‐mail: abenabdelmoumen, [email protected] @cdta.dz, [email protected], [email protected] Résumé (P 04‐T4):

Le présent travail porte sur l’étude de l’effet de recuit isotherme des transistors MOSFET (de type NMOS) sur les caractéristiques et les paramètres électriques de ce dernier. Ces transistors sont fabriqués sur la même structure de teste (chip) par le procédé technologique conventionnel CMOS 1µm par ISiT ( Institute for Silicon technology) à Fraunhofer en Allemagne, la caractérisation est effectuée sur plusieurs transistors ayant des rapports géométriques (W/L de la grille) différents. Dans le but d’étudier l’effet d’irradiation et de recuit thermique, nous avons irradié notre structure par une source de rayonnement gamma (60Co) à une dose de 1.5 Mrad.

Une série successive des recuits isothermes est effectuée à 100°C sur la structure de teste afin d’obtenir une durée totale de recuit de 300 heures. Les caractéristiques électriques courant‐tension (Ids(Vgs) et Ids(Vds) ) sont d’abord mesurés à l’état vierge (avant irradiation) et l’état irradié (après irradiation). D’autres caractérisations sont effectuées après chaque opération de recuit. Des mesures de courant de pompage de charge ont fait l’objet de cette étude. Ces mesures ont été réalisées sur un banc de caractérisation qu’est un testeur sous pointes de régulation manuel (modèle Karl‐sus AP4 Prober). Des méthodes d’extraction des densités des charges induites par irradiation ont été appliquées sur les différentes caractéristiques obtenues. Les méthodes d’extraction appliqués sur les mesures courant tension sont la sub‐ThreShold Slop (STS) et la Mid Gap (MG) ainsi que la méthode Oxide‐Trap based on Charge‐Pumping (OTCP) appliqué sur les mesures de pompage de charage. A partir des ces méthodes nous avons pu déterminer les densités des charges induites par l’irradiation dans l’oxyde ΔNot, dans l’interface ΔNit et près de l’interface ΔNbt et de suivre leur évolution en fonction de temps de recuit. Nous avons pu également suivre l’évolution de la dérive de la tension de seuil ΔVth en fonction de temps de recuit. L’évolution des ces paramètres électriques déterminés par ces méthodes d’extraction ont montré une certaine conformité entre eux et avec celle trouvé dans la littérature.


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Propriétés physiques de couches minces de ZnO déposées par pulvérisation cathodique en continu

A. Boughalout1, A. Brighet1, R. Cherfi1, N. Zebbar1, M. Siad2, M. Kechouane1

1Equipe Couches Minces et Semiconducteurs, Laboratoire de Physique des Matériaux, USTHB, Faculté de Physique, BP 32 El Alia, Alger, Algérie

2Centre de Recherche Nucléaire d‟Alger, 2 Bd F. Fanon BP140 Alger‐7 merveilles 16200, Alger Algérie E‐mail :[email protected], [email protected]


L'oxyde de zinc (ZnO) Comme conducteur transparent a reçu une grande attention au cours des

dernières années. En effet, nous trouvons ce matériau dans différentes technologies : le

photovoltaïque, microélectronique, les capteurs de gaz.

Le ZnO peut être déposé par une multitude de techniques telles que la pulvérisation cathodique

en RF, DC ou DC magnétron, par laser pulsé, par épitaxie par jets moléculaires et bien d’autres

méthodes [2‐5]. Les propriétés de ce matériau (structurale, optique et électrique) sont

extrêmement liées à la technique de dépôt utilisée et aussi aux paramètres de dépôt.

Dans le cadre de ce travail, nous avons déposé des couches minces de ZnO par pulvérisation d'une

cible métallique de Zinc en utilisant un plasma d’un mélange de gaz (argon, oxygène) à 100°C. La

pression totale des gaz a était maintenue constant à 100 Pa.

Les couches minces de ZnO ont été déposées sur des substrats de silicium monocristallin et de

verre Corning. Ces échantillons sont caractérisés par la transmission optique, l'absorption

infrarouge, la diffraction des rayons X (XRD), la microscopie électronique à balayage (MEB), la

spectrométrie de rétrodiffusion Rutherford (RBS) et par les mesures de conductivité électrique.

Ces différentes caractérisations montrent, entre autres, que la vitesse de dépôt et la

stœchiométrie des couches sont fortement dépendantes de la teneur en oxygène dans la chambre

de dépôt. Elles montrent aussi que la transmission optique est très élevée (plus de 80%) dans la

gamme de longueurs d’ondes située entre 400nm et 2500 nm. Les mesures DRX montrent à leur

tour que la structure cristalline de nos couches révèlent une phase cristalline hexagonal avec des

paramètres de maille a = 3,2530 Å Et C = 5.2110 Å.

Mots‐clés : ZnO, couches minces, pulvérisation cathodique, recuit.


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Comparison of properties between ZnO thin films prepared from different targets by R.F magnetron sputtering

Y.Bouznit1, Y.Beggah1, K. Djessas2, M.S.Aida3, F.Chouikh1, F.Ynineb3

1 LEM, Faculté de science de l’ingénieur université de Jijel 18000 Algérie. 2 LMEPS, Université de Perpignan, 52, avenue Paul Alduy, 66860 Perpignan Cedex, France

3 LCMI, Faculté des sciences, université de Constantine 25000 Algérie. E‐mail : [email protected]

Abstract (P 06‐T4): Zinc oxide thin films were deposited by a r.f. magnetron sputtering using a zinc oxide targets. The first type of those targets is a product of NEYCOO Company whereas the second type it comes from aerogel nanopowders prepared by sol–gel technique for the first time [1]. In this study and for the two type of targets, we consider the undoped Zinc oxyde and the 2%. Al‐doped ZnO. The depositions from different targets were carried with and without reactive oxygen gas at ambient temperature under optimized conditions (argon‐oxygen gas flow ratio, target‐substrate distance etc…) to give good quality films suitable for transparent electrodes. The obtained films were characterized and analyzed by X‐ray diffraction (XRD) and ultraviolet–visible and infrared light spectrophotometer. It was found that the origin of target had a great influence on the structural, electrical and optical properties of ZnO thin films. All films showed a hexagonal wurtzite structure and high preferential orientation in the (002) crystallographic direction. The grain size has been derived from the FWHM of the (002)‐peak according to the Scherer‐formula. The transmittance of all films was higher than 80% in the visible wavelength spectrum with a sharp fundamental absorption edge. Reference : [1] Z. Ben Ayadi, L. El Mir, K. Djessas and S. Alaya, Materials Science and Engineering C 28 (2008) 613–617 Keywords : Tin film‐ZnO – RF sputtering – XRD‐ Optical gap.


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Structural, optical and electrical properties of a‐Si1‐xCx:H films synthesized by DC‐magnetron co‐sputtering technique

A. Brigheta, M. Kechouanea, A. Keffousb, A. Cherietb, Y. Belkacemb, H. Menarib, T. Kerdjac, L.

Guerbousd, A. Boukezzatab a Laboratoire de Physique des Matériaux, USTHB, Faculté de Physique, BP 32 El Alia, Alger, Algeria

b Division Couches Minces et Applications, UDTS, 2 Bd, Frantz Fanon, BP. 140 Alger 7 merveilles, Alger, Algeria c Division Milieux Ionisés, Centre de Développement des Technologies Avancées, B.P. 17 Baba Hassen, Alger, Algeria

d Centre de Recherche Nucléaire d’Alger, 2 Bd Frantz Fanon BP399, Alger Gare, Algeria E‐mail: [email protected], [email protected]

Abstract (P 07‐T4): Due to its excellent physical and electrical properties which make SiC suitable for high power, frequency and temperature applications as well as optoelectronic devices [1,2], however there exist many difficulties in the crystal growth of SiC. A number of methods including chemical vapour deposition (CVD), plasma‐enhanced CVD (PECVD), reactive magnetron sputtering (RMS) and pulsed laser deposition (PLD) have been used to produce SiC layers [3]. In this contribution, SiC layers were fabricated in DC magnetron sputtering system on corning glass and p type Si(100)by co‐sputtering of intrinsic silicon as target coated by 10 x 5 mm2 sprigs (32 sprigs) of polycrystalline 6H‐SiC in argon and hydrogen plasma mixture. The a‐Si1‐xCx:H thin films have been characterized by UV‐Visible‐IR spectrophotometry, Fourier transform infrared spectroscopy (FT‐IR), X‐Ray diffraction, secondary ions mass spectrometry (SIMS), electrical conductivity measurements and photoluminescence (PL). The band gap energy values of a‐SiC:H films, for thicknesses ranging from 0.18 to 2.5 µm, increases until to reach a constant value around 2.70 eV. This behaviour was observed as well in undoped material as in doped a‐Si:H, and can be explained by the influence of hydrogen bonding on the valence band edge through the transforming of Si‐Si weak bonds to Si‐C bonds those correspond to the deep energetic levels in valence band. FT‐IR measurements clearly evidenced the absorption bands at around 660, 769 and 1108 cm‐1, which correspond to Si‐C transitional phase (Si1‐xCx alloys, x < 0.5), SiC transverse optical phonons and Si‐O stretching vibration, respectively. The Si‐C absorption band is shifted to higher wave number than those for the 6H‐SiC phonon mode (located at 780 cm‐1). The peak shift was attributed to the size effects of the precipitates. XRD results showed that the growth layer was amorphous until they were annealed at 400 °C and SIMS data revealed a structure as a‐Si0.75C0.25:H corresponding to 25 % at. Carbon; confirmed by the elementary chemical analysis (EDX). Photoluminescence spectra of the samples were observed in the visible range at room temperature with two peaks centred at 470 nm and 550 nm. The origin of the PL was discussed. Photoluminescence spectra of the samples were observed in the visible range at room temperature with two peaks centred at 470 and 550 nm. The origin of the PL was discussed. [1] RM Bayazitov, IB Khaibullin, RI Batalov, RM Nurutdinov, LKh Antonova, VP Aksenov, GN Mikhailova, Nucl. Instrum. Methods, Phys. Res. B 206 (2003) 984. [2] Naseem Shahzad, Yasin Shazia, J. Mater. Sci. Technol. 13 (1997) 499. [3] A. Keffous, K. Bourenane, M. Kechouane, N. Gabouze, T. Kerdja, Vacuum 81 (2007) 632. Keywords: a‐SiC:H, DC magnetron sputtering, , physical properties


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Etude d’un contact métallique sérigraphique déposé sur silicium monocristallin et multicristallin pour application photovoltaïque

F. CHELLI1, R. TALA‐IGHIL2, S. SALI2, S. OUSSALAH3, M. BOUMAOUR2, F. TAYOUR2, Y. SI‐AHMED2

1 LMMC, Université de Boumerdes 2 UDTS, Unité de développement de la technologie du silicium, Alger 3 CDTA, Centre de développement des technologies avancées, Alger

E‐mail : [email protected] Résumé (P 08‐T4): Le photovoltaïque se présente comme l’alternative possible aux énergies développées jusqu’à lors pour sites isolés. Son caractère non polluant et illimité fait de l’énergie solaire un candidat idéal pour les années à venir. Si elle répond de manière parfaite aux critères « écologiques » exigés, en revanche le prix de revient actuel du kilowattheure la rend prohibitive pour de nombreuses applications et de fait, empêche son essor industriel. Afin d’inverser la tendance, les recherches, dans ce domaine, jonglent entre les notions de rendement et prix de revient pour lui assurer une compétitivité future. La connectique reste un des facteurs limitant le rendement de conversion. A partir de la technique de sérigraphie utilisée en industrie pour réaliser ces contacts, la composition des pâtes déposées, les traitements thermiques sont autant de points sensibles dans l’élaboration d’une cellule photovoltaïque. Ce travail a pour but de caractériser la qualité des contacts des faces avant. Le terme qualité désigne ici non seulement les propriétés de l’encre métallique dans son volume, mais juge également de l’interface créé par ce contact avec le silicium. Au travers de leur caractérisation microscopique, notre objectif est d’expliquer un comportement macroscopique. Ce travail est donc une étude de matériaux, au respect des propriétés électriques de l’ensemble. Mots clés : cellules solaires, contact métal‐semi conducteur, microscopie, morphologie, caractérisation I(V).


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Effects of Aluminium and Bismuth incorporation on the structural and optical properties of ZnO thin films synthesized by spray pyrolysis.

F.Chouikh1, Y.Beggeh1, M.S.Aida2, Y.Bouznit1, F.Ynineb2 et A. Hafdallah2.

LEM(1), faculté des Sciences de l’ingénieur, Université de Jijel 18000, Algérie. LCMI(2), faculté des sciences, université Mentouri, Constantine25000, Algérie .

E‐mail : [email protected] Abstract (P 09‐T4): Effects of Al and Bi doped ZnO thin films synthesized by spray pyrolysis technique on the structural and optical properties have been studied. The concentration ratio of [Al]/[Zn] and [Bi]/[Zn] varied from 1 to 3 %mol. The films thicknesse was found in the range 900‐1100 nm. X‐ray diffraction analysis indicates that the films doped with Al using aluminium chloride (AlCl3.H2O) has a textured structure with (002) preferred orientation, however, ZnO doped Bi films exhibit (100) preferred orientation .The grain size calculated by Debye‐Scherer formula increases with the Al concentration when it decreases with that of Bismuth. The average optical transmittance of all films, regardless the type and concentration doping, was higher than 80% in the visible range, the values of optical direct band gap and disorder energy(Urbach energy) were deduced from the absorption spectra. Keywords : ZnO; spray pyrolysis; XRD; Urbach energy.


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Electrical properties of reactively sputtered carbon nitride films as a function of nitrogen incorporation

N.E. Derradjia, P.Y. Tessierb, L. Mahdjoubi

a,M.T. Kadria, H. Belkhir

a

(a) LESIMS, Département de physique, Université Badji Mokhtar, BP12, El Hadjar(Annaba) (b) LPCM, IMN, UMR6502‐CNRS, Université de Nantes, 44322 Nantes Cedex

E‐mail : [email protected] Abstract (P 10‐T4): Amorphous carbon nitride (a‐CN

x) thin films have been synthesized by rf reactive magnetron

sputtering of a graphite target in a Ar/N2 gas mixture. The electrical conductivity of films was

studied as a function of temperature between 80K and 400K. The conductivity increases with increasing nitrogen content and also with temperature indicating that the films present a semi conducting behaviour, whereas there is a strong decrease in σ at nitrogen content higher than 13 at %. The temperature dependence evolutions was thermally activated and suggest the presence of two types of conduction associated with two different activation energies. Chemical composition and C‐N bonds was investigated by XPS (X‐Ray Photoelectron Spectroscopy). The results, related to the core level C1s and N1s, show the structural change. The increasing (π*/σ*) ratio calculated from EELS spectra vs. the N content ( 0.1 at 0 at %.N and 0.15 at 28 at %N) suggests that, around C and N atoms, the number of π bonds related to sp2 and sp orbital, increases on the detriment of the number of σ bond , related to the sp. The conductivity variation was interpreted within the limits of the band structure model of the π electrons in a disordered carbon with the presence of localized states. Keys words : Carbon, Nitride, Bonding, Sputtering, conductivity


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Application de microparticules de silicium poreux pour la détection N.GHELLAI*, A. CHIALI*, A. KERMAD*, S.M.CHABANE‐SARI* N.E.CHABANE‐SARI*, N. ZOUADI** N.

GABOUZE**. *Unité de recherche des Matériaux et des Energies renouvelables (U.R.M.E.R) Université Abou –Baker Belkaid B.p : 119

TLEMCEN 13000 ALGERIE Tel/Fax: 043. 21. 58. 90 & 89 ** Unité De Développement De La Technologie Du SiliciumUDTS, BP 399, Alger, Algerie.


Résumé (P 11‐T4): L’amélioration de la vie courante sur le plan de la santé humaine et de l’environnement est une préoccupation sociétale prioritaire. La détection de composés chimiques et/ou biologiques dans l’air ou dans l’eau suscite par conséquent un grand intérêt et couvre un champ d’application très vaste. Les particules de taille micrométrique de silicium poreux sont « encodées » optiquement et peuvent être « programmées » chimiquement pour accomplir des tâches telles que la détection de composés chimiques ou biologiques. Ces particules peuvent être utilisées dans différents domaines comme la médecine, la surveillance de la pollution ou la détection de risques biologiques (bioterrorisme). Mots clés : Silicium poreux ; détection ; capteur chimique et biochimique ; pollution .


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1 micron CMOS Process Simulation

Fayçal Hadj Larbi, Rafik Serhane Abderrazak Smatti Équipe de Recherche : Caractérisation des Dispositifs à Semi‐conducteurs ‘CDS’. Division Microélectronique et

Nanotechnologie ‘DMN’. Centre de Développement des Technologies Avancées CDTA Cité du 20 août 1956, Baba Hassen, BP n°17, Alger.

E‐mail: fhadjlarbi, [email protected] @cdta.dz , [email protected] Résumé (P 12‐T4):

Durant les dernières décennies, la robustesse des machines de calcul a permit à la simulation numérique d’être largement et intensivement utilisée comme une étape préliminaire indispensable avant de passer à une réalisation pratique de n’importe quel procédé technologique et de son optimisation dans le but d’éviter des essais trop coûteux et des erreurs de procédure.

Dans le cadre du transfert technologique du procédé CMOS 1µm à double caisson (Double Poly n+ doped, Double Metal) de l’institut Allemand ISiT au CDTA d’Alger, nous nous intéressons, dans ce travail, tout particulièrement à la simulation de ce procédé avec les outils de TCAD (Technology Computer Aided Design) de SILVACO. Nous nous limitons dans la présente simulation au cas d’un seul niveau de poly‐silicium et un seul niveau de métal. Le procédé utilise un substrat de dopage de type P, contient 14 étapes de lithographie et fait appel à 12 masques.

Nous traitons ici le cas du module ATHENA des outils TCAD permettant la simulation de toutes les étapes technologiques (oxydation et recuit thermiques, implantation ionique, dépôt et gravure des couches de matériaux) rencontrées lors de la fabrication des dispositifs électriques. Nous présenterons les résultats obtenus par simulation des étapes du procédé. Mots clés : Procédé CMOS, Simulation, Outils TCAD.


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Effect of annealing on structural and optical properties of indium‐tin‐oxyde thin films

F. HADJERSI, L. KERKACHE

Faculté des sciences, département de Physique, Université Ferhat Abbas, Sétif 19000, ALGERIA E‐mail: [email protected]

Abstract (P 13‐T4): Transparent conducting indium tin oxide (ITO) thin films were prepared on glass substrates by radio frequency (r.f.) sputtering system with high density target (90wt. In2O3 and 10 wt. %SnO2). X‐ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) experiments were performed to study the structure and the surface morphology of these samples. The results shows that the as‐deposited ITO thin films have a <111> texture. The lattice parameters are found to be larger than the bulk value, indicating that the samples are under a tensile stress. The grain size increases with increasing thickness. SEM images show a dense granular structure with grains having different shapes and sizes. After deposition, the samples have been annealed in the air at temperature T =400 °C . We found that the <111> texture becomes stronger after the annealing treatment. A large increase of the grain size with increasing T is observed. The lattice constant decreases with T to become closer to the bulk value, i.e. annealing seems to relieve the stress present in the as‐deposited films. In the as‐deposited films, the transmission is greater than 80% in the visible region. The refractive index n values are found to be in the 1.7 to 1.9 range. The energy gap is found to depend on the ppo, the values are between 3.60 and 3.77eV.

All the results will be discussed and correlated.

Keywords : ITO thin films, RF sputtering, X‐ray diffraction, Optical properties


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Characterization of solution grown nanostructured lead sulphide thin films

Samira Kaci, Aissa keffous Unité de Développement de la Technologie du Silicium (UDTS), Division des Couches Minces et Applications, 02, Bd

Frantz Fanon, BP 399 Alger, Alger Gare, Algérie. E‐mail : [email protected]


PbS is well‐known semiconductor compound with very good photoconductive properties in the infrared (IR) domain (800‐3000 nm). Since the mid 1940s, it has mainly been used in fields such as IR detectors and photography. Recently PbS has found application in photonic and optical switch devices and in dye‐sensitized, thin film and organic solar cells because of size‐tuneable properties. Bulk PbS has a direct band gap of 0.42 eV which is too low for optimal application in solar cells. However the fundamental band gap of semiconductor like PbS is very sensitive to finite size effects. Therefore, by varying the size and shape from bulk material to nano‐particles, it is possible to change the optical band gap from about 0.286 eV up to 2.8 or 5.2 eV, which is suitable for solar cell production.

In this work, nano‐crystalline lead sulphide (PbS) thin films have been deposited on glass and on Si (111) single crystal substrates (fig. 1) via a simple one‐step and spontaneous reaction of Pb(CH3COO)2 and CS(NH2)2, in aqueous NaOH solution, at room temperature. The structural, morphological, optical and electrical properties were characterized. PbS nanoparticles were found to be preferentially oriented along the (200) plane. The Seebeck measurements at room temperature show that the conduction is p type for PbS thin films as grown. An absorption peak centred at 470 nm (fig. 2), which shifts towards short wavelength compared with the bulk PbS indicated a profound blue‐shift in the absorption as a consequence of strong quantum confinement. The optical band gap of 1.56 eV associated with this excitonic peak might be well‐ suited for solar photovoltaic cells applications.

References : [1] Biancardo M., Krebs F. C., Solar Energy Material & Solar Cells, 91, 2007, 1755‐1762. [2] Y. J. Yang, Materials Science & Engineering, B, 131, 2006, 200‐202. Keywords: PbS thin films, Chemical bath deposition, nanocrystals


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Caractérisation électrique et physico‐chimique des plaquettes de silicium multicristallin (Si‐MC) et effet du gettering par diffusion de phosphore sur les

impuretés de chrome

N. Khelifati, D. Bouhafs U.D.T.S/Division Cellules et Modules Photovoltaïques. 2, Bd. Frantz Fanon, les sept merveilles B.P.140, Algiers, Algeria

E‐mail : [email protected] Résumé (P 15‐T4): Dans ce travail, nous avons caractérisé des plaquettes de silicium multicristallin (Si‐mc) de type‐p et d’une résistivité de l’ordre de 1 Ω.cm, élaboré par la méthode HEM (Heat Exchange Method). Les plaquettes utilisées sont voisines et découpées du milieu de lingot. Ses deux faces ayant subi une diffusion de phosphore dans un four en quartz à partir d’une source liquide POCL3. Le procédé du recuit utilisé comporte deux paliers de températures ; le premier à TH=930°C et le deuxième à des températures modérées TL variables entre 600°C et 800°C. Les résultats obtenus dans cette étude ont été discutés selon la variation de la température TL. Les mesures de la résistance carrée (R�) de l’émetteur, en utilisant la méthode de la quatre‐points ont montré que sa valeur reste autour de 29 Ω/� avec une distribution relativement homogène pour toutes les plaquettes étudiées. L’exploitation des propriétés physico‐chimiques a été faite par deux techniques : la spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR) et Spectrométrie de Masse d'Ions Secondaires (SIMS). La spectroscopie FTIR a montré que les plaquettes sont considérablement contaminées par l’oxygène à ses différentes formes. Le niveau de dopage en bore et la concentration de phosphore diffusé ont été déterminés par le SIMS, leurs valeurs ont été trouvées, respectivement, autour de 2 .1016 cm‐3 et 1,5 .1020 cm‐3 pour toutes les températures de deuxième palier (TL). L’évolution des profils SIMS du chrome avec la température TL a été aussi étudiée. Cette évolution est certainement due à l’effet ’’gettering externe’’ basé sur le piégeage des impuretés de chrome dans région superficielle fortement dopée au phosphore après sa diffusion depuis le volume. Mots clés : Silicium multicristallin, impuretés, gettering externe.


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Caractérisations électriques et optiques du a‐SiGe:H en couches minces dans les structures Al/a‐SiGe:H et Au/a‐SiGe:H

L. Laidoudi, A. Fedala, A. Rahal

Laboratoire de Physique des Matériaux: Couches Minces et Semi‐conducteursDépartement Matériaux et ComposantsFaculté de Physique, USTHB,BP 32 El Alia, 16111 Bab‐Ezzouar, Alger, Algerie.

E‐mail : [email protected] Résumé (P 16‐T4): Le grand intérêt porté au silicium amorphe hydrogéné (a‐Si:H) est dû à sa facilité de fabrication, la possibilité de le déposer sur des grandes surfaces planes et non planes, sa forte absorption dans le domaine du visible… Cet intérêt s’est élargi à ses alliages et en particulier au silicium‐germanium amorphe hydrogéné (a‐SiGe:H), dont le gap peut être modifié par le contrôle de la concentration de germanium. Le thème de notre étude est la caractérisation électrique et optique de couche mince de a‐SiGe:H. Les échantillons sont préparés par pulvérisation cathodique assistée d’un champ magnétique, où le silicium et le germanium sont co‐pulvérisés. La température de dépôt (150°C) est choisie pour être compatible avec la technologie « basse température ». La concentration de germanium dans les couches est déterminée par la technique EDAX (X‐ray energy dispersion analysis). Le gap du matériau, son indice de réfraction ainsi que l’épaisseur des couches sont déduits à partir des mesures de transmission optique. Les mesures électriques sont effectuées sur deux types de structures Au/a‐SiGe:H et Al/a‐SiGe:H. Une comparaison de l’effet redresseur par ces deux métaux (Au et Al) est présentée. Les mesures de transmission optique nous ont permis de mettre en évidence la diminution du gap optique, et de l’indice de réfraction lorsque la concentration de germanium augmente. Ces comportements ont été expliqués par un effet alliage Si‐Ge et une diminution de la compacité du matériau lors de l’augmentation de la teneur de germanium. Des mesures courant_tension_température ont permis d’étudier l’évolution des paramètres électriques des couches obtenues en fonction de la teneur en germanium comme, la conductivité, son énergie d’activation, ainsi que le redressement. Une comparaison de ces deux types (Au/a‐SiGe:H et Al/a‐SiGe:H) de dispositifs est présentée.


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Influence des différentes techniques de dépôt sur les propriétés magnétiques du système Fe‐Pd en couches minces

Hamid MIMOUNI; Ali LAGGOUN

E‐mail : [email protected], [email protected] Résumé (P 17‐T4): Les matériaux magnétiques en couches minces élaborés par pulvérisation cathodique RF (radiofréquences) sont des systèmes de très haute qualité utilisés en particulier comme support de l’information (enregistrement magnétique et magnéto‐optique). Aujourd’hui, la majorité des disques durs à mémoire magnétique utilise le principe de l’enregistrement longitudinal. Cette densité d’enregistrement augmente toujours au rythme de 60% par an pour atteindre actuellement 2 Gbits/cm2 [1,2].

Cependant, cette densité d’enregistrement longitudinale est limitée physiquement par la taille des domaines magnétiques à cause de l’instabilité thermique associé au superparamagnétisme [3]. Pour repousser cette limite, les travaux scientifiques dans ce domaine s’orientent actuellement vers la recherche de matériaux à forte anisotropie magnétique perpendiculaire [4,5]. Pour élaborer des couches minces à aimantation perpendiculaire, on doit utiliser l’anisotropie magnéto‐cristalline uniaxiale que possèdent certains matériaux comme les grenats, le cobalt , certains alliages à base de terres rares, les alliages métalliques chimiquement ordonnés [6,7,8,9]. Ces derniers s’avèrent potentiellement très intéressants pour l’enregistrement magnéto‐optique (technologie adaptée aux médias à aimantation perpendiculaire) [10]. Parmi tous les alliages ordonnés à forte anisotropie magnétique, le système FePd présente un fort effet magnéto‐optique (effet Kerr polaire) [11], qui le prédispose à être un bon candidat pour cette technologie, d’où l’intérêt porté à cet alliage en couche mince dans ce projet de communication. Nous nous intéressons en particulier aux résultats obtenus par les techniques d’épitaxie par jets moléculaires (substrat haute température) et de mise en ordre chimique par irradiation [12]. Mots clés : Couches minces FePd, pulvérisation cathodique RF, épitaxie par jets moléculaires, mise en ordre par irradiation, anisotropie magnétique uniaxiale, micromagnétisme et modélisation.


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Elaboration et caractérisation des couches minces nano‐structurées obtenues par co‐pulvérisation cathodique triode magnétron

M. MOKHTARI1, S.TLILI1, F.GUENFOUD2 , N.E BELIARDOUH2, A. SAKER3

1 Unité de Recherche Appliqué en Sidérurgie Métallurgie, URASM‐ CSC, Annaba, ALGERIE 2 Département de métallurgie & génie des matériaux‐ Université B. Mokhtar de Annaba, ALGERIE

3Département de physique‐ Université B. Mokhtar de Annaba , BP12‐ 23000, ALGERIE E‐mail : [email protected]

Résumé (P 18‐T4): Dans notre approche nous avons élaboré des films minces nano‐structurés par co‐pulvérisation cathodique triode magnétron (procédé PVD). Les films ont été obtenus à partir de deux cibles ultra pures respectivement du fer et du silicium d’alliage. Ces alliages trouvent beaucoup d’application dans l’industrie électrique, électronique et plus particulièrement comme des capteurs magnétiques. Cinq (05) compositions ont été élaborées en fonction de la teneur en silicium allant de 4 à 38 at. % Si. Après déposition, plusieurs moyens d’investigations ont été utilisé pour la caractérisation du dépôt à savoir la microscopie optique, la Diffraction RX, la microscopie électronique à balayage et enfin, pour évaluer le comportement à la corrosion des films Fe‐Si, des tests électrochimiques dans de l’eau douce et NaCl à 3,5 % ont été réalisé. Cette étude a mis en évidence l’effet de la variation du taux du silicium sur la transformation de la structure de l’état cristallin à l’amorphe d’une part et la nature de l’électrolyte sur le comportement électrochimique d’autre part selon que le caractère est cristallin ou amorphe. Mots‐clés : Alliages Fe‐Si, pulvérisation cathodique magnétron, comportement électrochimique, couche mince.


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Etude des propriétés structurales des souches minces de Bi2S3 élaborées par la technique de Dépôt par Bain Chimique (CBD)

N. Selmane (1). N. Hamdadou (2), M. Bouhmidi (2). D. Chalabi (1), A. Saidane (1)

(1) Laboratoire de Caractérisation et Simulation des Composants et Circuits Electroniques (CaSiCCE). (2) Département de Physique et Chimie.

E.N.S.E.T, BP 1523 EL‐M'naouer, Oran 31000, Algérie. E‐ mail : [email protected]

Résumé (P 19‐T4): Les matériaux choisis pour l’application photovoltaïque doivent répondre à certains critères imposés par l’application visée, ils doivent avoir une bande interdite d’énergie adaptée au rayonnement solaire (1.1‐1.8 eV), et un fort coefficient d’absorption optique (α>105 cm‐1) dans la gamme de spectre solaire, afin de présenter une grande efficacité de conversion d’énergie. Ainsi beaucoup de matériaux sont en voie d’émerger dans ce domaine, parmi ceux‐ci nous citons les chalcogénures de métaux de transition. Le trisulfure de bismuth Bi2S3 est un matériau semiconducteur faisant partie de cette famille, il présente des propriétés électronique, électrique et optique intéressantes pour les applications optoélectroniques notamment le domaine photovoltaïque. La bande interdite du Bi2S3 est de nature directe et la valeur de sa largeur est Eg =1.66eV. L’objectif de nôtre travail est double. Tout d’abord, la mise au point de matériaux semiconducteurs sous forme de couches minces, possédant les propriétés pré requises pour leurs utilisations comme couches absorbantes dans des cellules solaires. Le second objectif est d’utiliser des techniques d'élaboration simples et peu coûteuses.

Nous décrivons le procédé d'élaboration de nos couches minces de Bi2S3, il s'agit de la technique de dépôt par bain chimique (CBD: Chemical Bath Deposition). Nous présentons ensuite les résultats obtenus par la caractérisation structurale à l'aide de l'analyse par la diffraction des rayons X, établie sur les couches minces préparées. Ces dernières sont de nature polycristalline et cristallisent dans la structure orthorhombique, les valeurs des paramètres de maille déduits sont a= 11.46A°, b=11.25 A° et c=3.96 A°. Les grains ont une taille moyenne de D= 92 A° avec une orientation préférentielle Fhkl~ 50%. Références : [1] C.D. Lokhande, R.S. Mane, B.R. Sankapal, A chemical method for the deposition of Bi2S3 thin films from a non‐ aqueux bath, Thin Solid Films 359 (2000) P1366‐140497 (2006) 58 – 64. [2] C.D. Lokhande, B.R.SanKapal, R.S .Mane, H.M.Pathan, structural charcterization of chemically deposited Bi2S3 applied surface science187 (2002) P108 –115. [3] J.D. Desai, CD. Lokhande, Chemical deposition of Bi2S3 thin films from thioacetamide bath, Materials Chemistry and Physics 41(1995) P98‐103. [4] Z.Kebbab, N.Benramdane, M.Latreche, H.Tabet, M.Boukhelfa, A. Bouzidi, Structural and optical properties of spray‐pyrolysed Bi2S3 thin Film, Mater. sci .eng B64 (1999) P84‐87. [5] Z. Kebbab, M. Medles, N.Benramdanem, A. Bouzidi, A, Nakrela, H. Tabet‐Derrazm optical and electrical properties of Bi2S3 films deposited by spray pyrolysis,Thin Solid Films 479(2006)58‐64. Mots clés : Couche mince, CBD, Diffraction de rayons X, Trisulfure de bismuth.


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Simulation du procédé technologique du comportement électrique du dispositif CMOS 1µm à l’aide des outils de SILVACO

Rafik Serhane, Fayçal Hadj Larbi, Abderrazak Smatti

Équipe de Recherche : Caractérisation des Dispositifs à Semi‐conducteurs ‘CDS’. Division Microélectronique et Nanotechnologie ‘DMN’. Centre de Développement des Technologies Avancées CDTA

Cité du 20 août 1956, Baba Hassen, BP n°17, Alger. E‐mail: [email protected], fhadjlarbi @cdta.dz, )[email protected]


Dans la recherche fondamentale ou appliquée d’aujourd’hui, la simulation numérique est devenue un outil indispensable afin d’analyser et de comprendre les phénomènes complexes ainsi que la prédiction et la conception dans plusieurs domaines. Les outils de simulation dans le domaine de la recherche et de développement des composants microélectroniques aident énormément à la prévision des phénomènes physiques qui se manifestent dans les dispositifs électriques avant de passer à leur réalisation. Ces outils de simulation permettent, également, la conception et l’amélioration de nouveaux procédés technologiques de fabrication des circuits intégrés.

Nous présenterons dans le présent travail une simulation numérique ; (i) des étapes technologiques du procédé de fabrication des circuits intégrés CMOS et (ii) du comportement électrique du dispositif, à l’aide des outils TCAD (Technology Computed Aided Design) de Silvaco.

Le module ATHENA de simulation du procédé permet de construire la structure physique du dispositif par les simulations successives des étapes du procédé (oxydation thermique, implantation ionique, dépôt et gravure des couches de matériaux). La structure ainsi obtenue est chargée par le module ATLAS afin de simuler son comportement électrique.

Nous présenterons les résultats de simulation des étapes technologiques d’ISiT (Institut Silizium Technology) qui sera transféré au CDTA, ainsi que les résultats de simulation du comportement électrique des transistors P‐MOSFET et N‐MOSFET de la technologie CMOS 1µm, nous effectuerons, ensuite, une extraction des paramètres électriques des deux transistors sous différents régimes de polarisation. Nous comparerons enfin nos résultats de la simulation (caractéristiques électriques I‐V) à ceux mesurés expérimentalement sur les structures fabriquées.

Mots clés : Procédé CMOS, Simulation, Outils TCAD.


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Effet de recuit sur la caractéristique courant‐tension (I‐V) des structures de silicium amorphe hydrogéné dopé au bore

S. Tata, N. Khelifati, A. Fedala, A. Rahal

Laboratoire de Physique des Matériaux: Couches Minces et Semi‐conducteurs,Département Matériaux et ComposantsFaculté de Physique, USTHB,BP 32 El Alia, 16111 Bab‐Ezzouar, Alger, Algerie.

E‐mail : [email protected] Résumé (P 21‐T4): Le silicium amorphe hydrogéné (a‐Si:H) en couche mince est un matériau intéressant pour de nombreuses applications telles que les cellules solaires. Notre travail rentre dans le cadre de la caractérisation électrique de structures à base de a‐Si:H dopé bore où il est déposé par la technique de pulvérisation DC magnétron sur des substrats de Silicium monocristallin dopé N+. Le plot d’or est déposé sur la couche a‐Si:H par évaporation. La structure étudiée est le dispositif Au/a‐Si : H (P)/c‐Si (N+). Nous étudions l'effet du recuit sur ces échantillons et l'influence éventuelle du dépôt de la couche a‐Si: H sur la caractéristique courant‐tension (I‐V) à la température 40°C sous obscurité sur une série d’échantillons déposés à différente concentration de bore durant le dépôt. A travers cette étude, nous avons pu noter tout d’abord, que les différents recuits ont modifié aussi bien les parties directes que inverses des caractéristiques courant‐tension (I‐V). D’autre part, nous avons pu constater que ces modifications étaient irréversibles. Mots clés : Semi‐conducteur, a‐Si : H, caractéristique I‐V, recuit.


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Elaboration et caractérisation de films TiCN réalisés par pulvérisation magnétron RF

M.Tazerout1,2, N.Saoula2*, K.Henda2

1LMMC,UMBB,Avenue de l’indépendance, 35000 Boumerdes, Algérie 2DMIL, CDTA, Cité du 20 août 1956, BP17 Baba Hassen, Alger, Algérie.


Résumé (P 22‐T4): L’étude des couches minces connait un essor considérable, aussi bien dans les approches théoriques que dans les techniques expérimentales. L’industrie, par ses divers domaines, est la plus exigeante de la technologie des dépôts et des revêtements, ainsi, grâce au développement de nouveaux procédés d’élaboration de couches minces, on est arrivé à mettre au point des matériaux possédant des propriétés désirées. Des études ont été réalisés sur le composé TiCN et des résultats surprenants ont été obtenus sur les propriétés de ces couches. Plusieurs techniques sont utilisées pour déposer les couches minces de TiCxNy , dont les techniques de dépôt chimique en phases vapeur (CVD), qui travaillent en moyennes et hautes températures. L’avantage d’utiliser les techniques de dépôt physique en phase vapeur (PVD) réside dans le fait de travailler à des température plus basses. De plus c’est une technique qui respecte l’environnement. Dans notre cas nous avons utilisé une des techniques PVD, à savoir la pulvérisation cathodique en faisant varier la pression totale, la puissance de la décharge, la composition du mélange gazeux et le temps de dépôts. L’objectif de notre travail, est l’étude de l’effet des conditions expérimentales sur les propriétés mécaniques, optiques et électriques des couches minces de carbonitrure de titane (TiCN) déposées par pulvérisation cathodique magnétron RF (13,56 MHz).


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Thème 5 : Elaboration, caractérisation et modélisation


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Électrogreffage du polythioophène sur la surface du silicium poreux modifié par la réaction “Click Chemistry”. Application : capteur d’hydrogène

S. Belhousse1,3, N. Gabouze1, R. Boukherroub2, S. Szunerits2, A. Keffous1 and A. Benaboura3

1 UDTS, 2 Bd Frantz Fanon B.P 140 7 merveilles Algiers, Algeria. 2 Institut de Recherche Interdisciplinaire (USR 3078) et Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (UMR 8520, Avenue Poincaré – BP 60069, 59652 Villeneuve d’Ascq, France.

3 USTHB, faculté de chimie, laboratoire de synthèse macromoléculaire et thio organique macromoléculaire. B.P 32 Bab‐Ezzouar16111, Algiers, Algeria.

Email: [email protected]

Résumé (O 01‐T5): Ces dernières années, l’évolution des matériaux hybrides, combinaison de matériaux

inorganiques avec la matière organique, est en croissance continuelle dans pratiquement tous les domaines. En effet, l’association de ces deux phases permet d’aboutir à des structures ou nouveaux matériaux possédant de nouvelles propriétés. La fonctionnalisation de la surface du silicium poreux par greffage covalent d’espèces organiques permet la stabilisation de cette surface pour réaliser des structures capables d’être employées comme détecteur de gaz. Le choix de polymères conducteurs ou semi‐conducteurs comme partie organique, paraît essentiel car il permet une amélioration du transfert de charge interfacial assurant ainsi une continuité dans le mécanisme de conduction pour une meilleure détection. De plus, comparativement aux jonctions métal / semi‐conducteur pour lesquelles un métal est déposé ou « évaporé » sur la surface pour assurer le contact électrique, l’utilisation d’un polymère conducteur comme top contact, parait particulièrement attractif évitant les dommages éventuels causés par évaporation métallique.

Nous avons choisi comme polymère conducteur le polythiophène, sa propriété majeure est sa conductivité électrique et sa stabilité à l’air.

La surface du silicium poreux formé par voie électrochimique a été traitée, Afin de réaliser un greffage covalent du polythiophène en greffant au préalable le monomère thiophène sur la surface en utilisant la réaction « Click Chemistry ». Le concept de la réaction « Click Chemistry » a été introduit en 2001 par Sharpless1, il est basé sur le cuvre (I) comme catalyseur pour formé un triazol à travers la réaction de cycloaddition de Huisgen 1,3 dipolaire entre un azide et un alcyne2,3.

La spectroscopie Infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), la microscopie électronique à balayage (SEM), des mesures électrochimiques et la Spectrométrie de masse d'ions secondaires (SIMS) ont été utilisées afin de suivre les changements intervenus après chaque étape. Finalement, les caractérisations, courant‐tension, capacité‐tension et le temps de réponse de la structure en présence du gaz hydrogène montrent une bonne sensibilité et un temps de réponse rapide et réversible, à température ambiante.

Références : 1 H. C. Kolb, M. G. Finn and K. B. Sharpless. Angewandte Chemie International Edition 40 (11): 2004–2021(2001) 2 R. Huisgen, in 1,3‐Dipolar Cycloaddition Chemistry; A. Pawda, Ed.; Wiley: New York, 1984; Chapter 1, pp 1‐176. 3 V. V. Rostovtsev, L. G. Green, V. V. Forkin, K. B. Sharpless, Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 2595.


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Volatile organic compound sensor based on thin plasma polymerization of TEOS and quartz crystal microbalance

A. Bougharouat, A.Bellel, S. Sahli*, Y.Segui**, P.Raynaud**

1Laboratoire des Etudes de Matériaux d’Electronique pour Applications Médicales (LEMEAMED), Faculté des Sciences de l’Ingénieur, Université Mentouri de Constantine

2Laboratoire de Microsystèmes et Instrumentation (LMI), Faculté des Science de l’Ingénieur, Université Mentouri de Constantine

3Laboratoire Plasmas et Conversion d’Energie (LAPLACE), Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne ‐ 31062 Toulouse‐France

E‐mail: [email protected] Abstract (O 02‐T5): The detection of volatile organic compounds (VOC) in environmental protection, health care and industrial processing has been a subject for research and development over the last decades. Alcohols such as methanol and ethanol are used in many workplaces and laboratories, medicine and food industry. The exposure to some VOCs for a long time may causes diseases such as eyesight disturbance, conjunctiva inflammation, nerve disease or serious irreversible effect. The development and construction of new chemical sensors, which can be placed in situ reducing the need for sample collection and expensive off site analysis is an attractive area of research. In recent years, quartz‐crystal microbalances (QCM) are commonly used as transducers for chemical gas sensing. For this purpose, the surface of a quartz crystal electrode is coated with sensitive layer capable of interacting with the analyte of interest. In this work, plasma polymerization of tetraethoxysilane (TEOS) has been used for producing QCM chemical sensors. TEOS thin films were deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition technique (PECVD) at low frequency power from pure vapor of TEOS and different thickness. The sensor was exposed towards a wide range of VOC molecules, such as ethanol, methanol, acetone and chloroform. The correlation between the interaction of analyte with the sensitive layer and the chemical structures of the elaborated layers has been investigated. Generally, the frequency shift (∆f) of QCM increases linearly with the vapor concentration. This is expected since the more analyte molecules provided in the test cell, more analyte would be adsorbed onto the sensitive layer. The frequency of the crystal back shifted to its initial values indicated full desorption of analytes from the electrode surface which indicated that no chemical bond formed during the adsorption process. This behavior confirms that the sensing interaction between polymer coating and analytes is a physical adsorption. FTIR analysis showed that VOCs molecules interact via hydrogen bonding due to the presence of the –OH group in the elaborated layers. The frequency shift of the sensor showed a great affinity of the sensitive layer to molecules of methanol because; probably smaller molecules easily position themselves inside the polymeric film. However, the ∆f of the QCM decreases with the increasing molecular weight of the analyte. The shift frequency of the QCM coated with different thickness of plasma‐polymerized TEOS film was recorded upon exposure to various concentrations of injected analyte vapor. It was found that as the coating thickness increased the magnitude of the response (∆f) also increased. The results suggest the easy diffusion and homogenous sorption of VOC vapor in the bulk of the sensing coating. Keywords : Thin film; chemical sensors; QCM; TEOS


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Effets des conditions d’élaboration sur la densification d’une alumine à base d’une poudre de bœhmite

S. Lamouri, M. Hamidouche, N. Bouaouadja, G. Fantozzi(*)

Laboratoire des matériaux non métalliques, Département d’optique et de mécanique de précision, université de Sétif ‐ Algérie

(*) Mateis, INSA de Lyon, 69621 Cedex, Villeurbanne France E‐mail : [email protected]


Ce travail consiste en l’élaboration, puis, la caractérisation d’une céramique à base d’alumine (Boehmite). Les étapes de cette étude se résument comme suit:

La poudre brute de départ (Gibbsite) a été calcinée à une température de 450°C pendant 2h puis broyée avec un broyeur à attrition durant 3h. La granulomètrie des poudres a été effectuée avec un granulomètre Laser.

Des analyses thermiques différentielles ont été conduites à différentes vitesses de chauffe. Après le séchage de la poudre, un ajout de liant a été effectué pour faciliter la mise en forme. Cette dernière a été réalisée avec une presse uniaxiale, puis, avec une presse isostatique à froid à différentes valeurs de pression (200 MPa, 250 MPa et 350 MPa). Deux formes d’échantillons ont été façonnées (cylindrique et prismatique). Les comprimés cylindriques ont été utilisés pour étudier le frittage à l’aide d’un dilatomètre. Les prismatiques ont été frittés sous air à différentes températures (1600°C, 1650°C et 1700°C) durant 2h.

L’identification des phases formées a été effectuée à travers les spectres de diffraction des rayons X. Les courbes dilatomètriques montrent un important retrait à partir de 1200°C (début de frittage) et une densification au‐delà de 1600°C dans le cas de la boehmite broyée. Les mesures de porosités (porosimètre à mercure et Archimède) ont montré un effet notable des conditions d’élaboration. Le module élastique a été mesuré, par Grindo‐Sonic et ultrasons, en fonction des pressions et températures d’élaboration. Mots clés : Alumine, Boehmite, Liants, Elaboration, Mise en forme, Densification.


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Elaboration d’un matériau dur par infiltration de carbures de tungstène par du bronze

Kamal SAIDANI, Saïd AZEM

Département de Génie mécanique, Université Mouloud MAMMERI de Tizi‐Ouzou Hasnaoua BP 17 Tizi‐Ouzou 15000 Algérie ‐ Tel : 0776 64 12 67

Email : [email protected]

Résumé (O 04‐T5): Le carbure de tungstène WC est apprécié pour sa grande dureté et sa bonne tenue à l’usure. Il est très utilisé dans les outils de forage et d’usinage. Sa grande fragilité ne permet pas son utilisation comme matériau de structure mais il est souvent densifié en présence de métaux ou des alliages qui lui apportent la ténacité nécessaire. Les matériaux ainsi obtenus conjuguent les propriétés de dureté et de réfractarité de la céramique WC et la ductilité de la phase liante métallique. La métallurgie des poudres constitue la meilleure méthode d’élaboration de ce matériau composite céramique–métal appelé cermet. Dans notre travail nous nous sommes proposés d’élaborer un matériau dur à base de carbures de tungstène (WC et W2C) densifiés par du bronze. Dans une première étape, les carbures sont synthétisés par carburation à chaud du tungstène par du graphite sous atmosphère d’argon pur. Le mélange W‐6,13%C en masse (teneur en carbone de WC stœchiométrique) a été d’abord broyé à haute énergie puis traité à de différentes températures (1000, 1100, 1200 et 1300°C). L’analyse des produits, par diffraction des rayons X, a révélé la formation du monocarbure de tungstène et de l’hémicarbure W2C dont la quantité est d’autant plus faible que la température et le temps de maintien sont élevés. L’excès de carbone semble favoriser la formation du monocarbure WC coexistant avec un résidu de graphite. Dans une seconde étape, les carbures obtenus sont densifiés par la méthode d’infiltration par une phase liquide à 1220°C, température déterminée au préalable par dilatométrie anisotherme. Cette méthode consiste à porter à la fusion une pastille de bronze placée sur une poudre de carbures légèrement tassée dans un moule en graphite. Le chauffage à 1220°C, sous argon, provoque la fusion du bronze qui s’infiltre dans les interstices de la poudre des carbures demeurant à l’état solide. Dans ce cas, les effets de gravité et de la capillarité favorisent le phénomène de densification du matériau en présence d’une phase liquide. Les matériaux élaborés sont caractérisés par diffraction des rayons X et par microscopie électronique à balayage ainsi que par mesure des caractéristiques mécaniques en l’occurrence la limite de rupture, la limite élastique et le module de Young. Mots clés : Cermet, infiltration, carbures de tungstène, broyage mécanique.


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Sur la modélisation des propriétés diélectrique et électrique par réflectométrie temporelle

A. Soualmia ; M. Abdelguerfi ; O. Allouane ; C. Guerbi ; R. Saoud Equipe Spectroscopie Diélectrique, Faculté de Physique USTHB

E‐mail : [email protected] Résumé (O 05‐T5): Les aspects fondamentaux et appliqués de la Spectroscopie Diélectrique fournissent des informations sur les mouvements moléculaires ainsi les processus de relaxation de différents genres de matériaux diélectriques. Sa caractéristique principale de la Spectroscopie Diélectrique réside dans l'étendue de la gamme de fréquences à travers laquelle la matière diélectrique répond à l'excitation par un champ électromagnétique appliqué. Aussi la réponse diélectrique observée est elle liée aux évènements moléculaires provoqués la plupart du temps par la migration de charge et l'orientation de dipôles. La migration des charges provoque des pertes diélectriques par conduction et l'orientation dipolaire produit, en raison de l'alignement des dipôles dans la direction du champ appliqué ,des pertes diélectriques par le processus de relaxation. C'est pourquoi le plus attrayant aspect de la spectroscopie diélectrique se situe dans son applicabilité à l'étude des corrélations directes entre la réponse du vrai système qui est un échantillon diélectrique et un circuit modèle équivalent idéalisé composé d'éléments électriques discrets tels résistance, inductance, capacitance Historiquement, le comportement des molécules polaires est étudié expérimentalement par la mesure de la conductivité et de la permittivité complexe dans la gamme de fréquences considérée. Mais, parce que la spectroscopie diélectrique couvre exceptionnellement un large domaine de fréquences, un grand nombre d'appareillages et de techniques laborieuses dans le domaine fréquentiel sont requis Cependant, depuis quelques décennies la réflectométrie temporelle est apparue comme une alternative de l'approche de la caractérisation diélectrique fréquentielle. Cela est dû dans une première étape au fait qu'en une seule mesure, utilisant un signal temporel appliqué comme un flash à un échantillon diélectrique, on peut alors obtenir une réponse de même nature Par ailleurs les TDR fournissent un regard plus intuitif et plus direct aux caractéristiques du matériau .Elles offrent naturellement des mesures rapides, non destructives, in situ et automatisées. Elles permettent également, des prévisions et plus d'interprétations. Le but de ce travail est la recherche d'une meilleure compréhension des paramètres caractéristiques qui décrivent fidèlement le modèle de pertes diélectriques, en d'autres termes, une approche de modèles, pouvant décrire la relaxation diélectrique et la conductivité électrique. ou encore, les mécanismes de polarisation. Pour cela, les méthodes TDR peuvent être méthode utiles moyennant la compréhension d'une théorie de base , de sorte que l'on puisse interpréter correctement des mesures TDR et en déduire alors des prévisions et interprétations concernant le comportement diélectrique de la matière Mots clé : spectroscopie diélectrique temporelle, pertes diélectriques, relaxation


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Caractérisation thermomécanique des alliages d’aluminium soudés par le procédé TIG.

M. AISSANI1,2*, Y. BENKEDDA2, R. BADJI1 et D. H. BASSIR3

1 LMM, Centre de recherche scientifique en soudage et contrôle (CSC). P.B 64, route de Dely Ibrahim Chéraga Alger, ALGÉRIE

2 LTSM, Département mécanique, Université Saad Dahlab de Blida. BP 270, route de Soumaa.09000. Blida, ALGÉRIE.

3 LMA, Institut FEMTO‐ST, UMR/CNRS 6174, Département Mécanique Appliquée 24, rue de l'Epitaphe, 25000 Besançon, FRANCE.

Email : [email protected] Résumé (P 01‐T5): Le présent travail porte sur l’étude expérimentale paramétrique des soudures de tôles d’alliages d’aluminium 2017 et 2024 réalisées par le procédé TIG (Tungsten‐Inert‐Gas). Des tôles des deux nuances ayant différentes épaisseurs ont été soudées avec différents paramètres. Ces alliages sont réputés par leur difficulté d’être soudé à l’arc électrique. Un montage expérimental permettant la mesure des cycles thermiques dans différentes positions des tôles et de la déformation verticale de l’assemblage a été mis en place. La déformation verticale générée dans l’assemblage soudé a été mesurée par la technique des LVDTs (Linear Variable Differential Transformer). Les résultats obtenus ont montré que la valeur de déformation diminue en augmentant l’épaisseur de la tôle soudée. La caractérisation thermomécanique et métallurgique des cordons de soudure a été effectuée au moyen des essais de traction et de microdureté pour vérifier la qualité des cordons obtenus. L’implantation des jauges de déformation dans les différentes zones du cordon de soudure (Métal de base MB, la zone fondue ZF et la zone affectée thermiquement ZAT) lors d’un essai de traction nous a permis d’estimer la déformation locale de chaque zone et de déduire les caractéristiques mécanique du matériau (E, σe et εe) dans ces zones. Les essais de microdureté ont révélé une légère variation à travers le cordon de soudure malgré l’hétérogénéité structurale obtenue suite à la solidification. Des études métallographiques de la morphologie et de la taille des grains ont été effectuées par microscope optique et microscope électronique à balayage MEB. Ces techniques nous ont permis de mettre en évidence l’étendu des différentes zones du cordon de soudure dans ces nuances. Mots‐clés : Soudage TIG, Caractérisation mécanique et métallurgique, Alliage d’aluminium, MEB, Jauge de déformation, ZAT, ZF.


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Modélisation de l’effet Marangoni lors d’élaboration du bain de fusion par le soudage TIG

N. AIT MOUSSA, M. AISSANI

Centre de Soudage et Contrôle, CSC, Route de Delly Brahim, BP 64, Chéraga, Alger Tel : 021.36.18.54‐55, Fax : 021.36.18.56 Email : [email protected]

Résumé (P 02‐T5): Dans cette étude, on s'intéresse aux mouvements de liquide (métal fondu) dans le bain de fusion crée lors du soudage à l'arc‐TIG. Ces mouvements sont initiés par des différentes forces d'origines physiques qui conditionnent, selon leur dominance, l'allure mouillante ou pénétrante du joint soudé. En effet, sur la surface du bain fondu, il existe un fort gradient thermique entre les bords et le centre. Cette variation de température est de l'ordre de 1300° à 1500° et qui s'étale sur une largeur de quelques millimètres du bain fondu. Ce gradient thermique se transforme en gradient de tension superficielle qui engendre un transport de métal du centre vers les bords. En même temps, le métal aux bords est transporté vers le centre au fond du bain de fusion. Ce phénomène de la direction de convection en fonction du gradient de tension de surface est connu sous le nom effet Marangoni. Dans cette optique, nous utilisons un modèle mathématique décrivant l’écoulement du fluide dans un bain fondu créé par l'arc électrique du soudage TIG. Ce modèle résout les équations couplées de l’écoulement de fluide laminaire et du transfert thermique gérant le comportement des différents courants au sein du volume fondu. Pour cela, on utilise un code de calcul ‐ANSYS®‐basé sur la méthode des éléments finis. Nous porterons une attention toute particulière aux mécanismes de tension de surface conduisant à la création de courants thermo‐capillaires (ou courants de Marangoni). Les résultats obtenus sont acceptables en comparant avec celle de la littérature. Ce travail nous ouvre aussi une voie de perspective vers l'expérimentale, afin de valider et adapter notre modèle à des cas réels. Mots clés : Physique du soudage, Métal liquide, Soudage TIG, Thermo‐capillarité (Marangoni), Modélisation, Interface liquide Solide.


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Influence des nanostructures implantées dans un système à triples chaînes sur la diffusion d’ondes élastiques

M. Bouateli, R. Tigrine, B. Bourahla

Laboratoire de Physique et Chimie Quantique, Département de Physique, Faculté des Sciences, Université Mouloud Mammeri de Tizi‐Ouzou, B.P. N° 17 RP, 15000 Tizi‐Ouzou, Algérie.


Résumé (P 03‐T5): La course à la miniaturisation et l’émergence des nanotechnologies qui constituent

maintenant un enjeu stratégique pour les industries de secteurs comme l’électronique, l’armement, la médecine, les télécommunications et l’optique devraient permettre dans le futur d’accroître les capacités de stockage de l’information, la rapidité de fonctionnement des dispositifs électroniques et systèmes physiques mais aussi conduire à l’apparition de nouvelles fonctionnalités. L’échelle nanométrique constitue le domaine de convergence de plusieurs disciplines scientifiques. La miniaturisation des dispositifs électroniques, ouvre de larges perspectives industrielles. L’un des challenges de la technologie moderne, en ce moment, est de créer des systèmes atomiques ou moléculaires capables de transférer une information à l’échelle du nanomètre. Dans ce contexte, la science des surfaces joue un rôle capital puisqu’elle permet l’élaboration de nanostructures à géométrie parfaitement contrôlée. En effet, il a été montré récemment que l’auto‐organisation des marches de surfaces favorise la croissance de structures moléculaires de basse dimension. La recherche théorique dans le domaine des nanostructures s’est focalisée pour une grande partie sur l’étude des propriétés électroniques. L’exemple le plus étudié, est celui de la conduction électrique dans des systèmes mésoscopiques (l’ordre du nanomètre). A cette échelle, la résistance de tels systèmes, dont les dimensions sont de l’ordre du nanomètre, ne peut pas être prédite par la théorie classique du transport. Pour la comprendre il faut tenir compte des effets quantiques.

Landauer a proposé à la fin des années 50 une approche de ce problème qui s’est révélée particulièrement riche et adaptée. Il a montré que la conductance d’un fil quantique est directement liée aux propriétés de diffusion d’un tel système considéré comme un guide d’ondes perturbé par des défauts et, expérimentalement, des sauts de conductance sont observés. Lors de la croissance d’un substrat apparaissent des défauts de surface. L’état morphologique de la surface se présente donc généralement sous la forme d’une distribution de marches et de terrasses atomiques, de hauteurs variées, ainsi que de différents types de défauts ponctuels tels que des adatomes, adlacunes et des puits atomiques. Nous nous intéressons à l’étude de la diffusion des ondes élastiques par une nanostructure implantée dans un réseau périodique à triples chaînes atomiques en utilisant la méthode de raccordement. La zone de défaut est caractérisée respectivement par une différence des constantes de force et de masse par rapport au réseau parfait. Nous étudions aussi l’influence de la masse sur les courbes de la conductance phononique, que nous comparons à celle du réseau idéal.

La conductance du système perturbé est caractérisée, comme en électronique, par des résonances de type Fano dues à l’interaction entre les modes de continuum et ceux induits par le défaut. Nous observons que quand la masse du défaut augmente, les résonances se déplacent vers les basses fréquences.


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Simulation par Dynamique Moléculaire de l’alliage B2‐NiAl

M. BOUCHERRAB, H. BOUZAR Laboratoire de Physique et Chimie Quantique, Université Mouloud Mammeri, 1500 Tizi‐Ouzou, Algérie


Résumé (P 04‐T5): Les composés intermétalliques, en particulier les aluminure de nickel, ont des potentialités importantes comme matériaux utilisables à hautes températures. Des simulations de Dynamique Moléculaire ont été effectuées en utilisant un potentiel semi‐empirique à N‐corps de type EAM (Embedded Atom Method). L’utilisation de ce potentiel nous a permis de calculer les énergies de formation de défauts ponctuels, d’étudier la relaxation de surface (001), énergie d’adsorption d’atomes et différents dépôts de marches atomique sur cette surface. Notre modèle nous a permis de reproduire la distance inter plan du volume à partir du 5ème plan de subsurface, ainsi que les énergies d’adsorptions atomiques diminuent en fonction du nombre d’atomes déposés sur la surface (001). Mots clés : Dynamique Moléculaire, Potentiel EAM, Relaxation en surface


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Modélisation du transport d’énergie phononique dans les systèmes de basses dimensionnalités

Y. Cheballah

Département de Physique, Faculté des Sciences, Université Mouloud Mammeri, BP 17 RP, 15000 Tizi‐Ouzou, Algérie.


Résumé (P 05‐T5): L’un des challenges de la technologie moderne, est de créer des systèmes atomiques ou moléculaires capables de transférer une information à l’échelle du nanomètre, dont l’objectif principal est de les intégrer dans des dispositifs physiques mésoscopiques. Les technologies modernes permettent la fabrication des systèmes de basses dimensionnalités avec des géométries bien définies et des nanostructures incorporées. La présence de telles nanostructures est d’un grand intérêt technologique et trouvent des applications dans divers dispositifs électroniques, acoustiques et magnétiques. Pendant que la taille de ces systèmes continue à être réduite, le phénomène du transport d’énergie devient de plus en plus compliquer et le problème de son extraction est extrêmement important. La détermination de l’effet de ces nanostructures sur les propriétés dynamiques et de diffusion des phonons, principaux responsables du transfert thermique dans les systèmes de basses dimensionnalité, été étudié dans le cadre de cette étude. Nous avons développé un modèle de calcul théorique à l’échelle atomique pour l’étude de la transmission des phonons et du transport d’énergie phononique à travers un fil atomique d’atomes identique de masses (M), reliant deux guides d’ondes plans semi infinis d’atomes identiques de masses (m) et d’un paramètre de réseau (a). Les forces inter atomiques sont représentées par des constantes d’interactions (k1) et (k2), données respectivement entre premiers et secondes voisins. L’étude dynamique du guide d’ondes parfait et le calcul des coefficients de réflexion et de transmission ainsi que la conductance phononique et la conductivité thermique à travers le fil atomique couplant les deux guides d’ondes parfaits, ont été obtenus en utilisant la méthode de raccordement dans le cadre de l’approximation harmonique des forces centrales limité aux interactions entre seconds voisins. Par analogie à la conductance électronique qui est lié au phénomène de diffusion, développée par R. Landauer, nous calculons la conductance phononique. Par ailleurs, nous avons calculé la conductivité thermique à travers le système considérer en utilisant l’équation de la diffusion thermique donnée par J. Fourier. Nos résultats numériques nous permettent d’avoir une étude détaillée des propriétés vibrationnelles du guide d’ondes parfait. L’introduction du fil atomique entre les deux guides d’ondes parfait, laisse sont empreinte sur la diffusion des phonons qui dépende considérablement des paramètres du système ainsi que de l’énergie de l’onde excitatrice. Les courbes de diffusion présentent des résonances de type Fano dues aux interactions entre les modes propageants du volume et les modes localisés au voisinage du fil atomique dû à la brisure de la symétrie de translation dans la direction perpendiculaire à la jonction atomique. Les résultats obtenus montrent que le comportement des ondes de vibration présente une certaine similarité avec le cas électronique. De plus nous avons apporté, à travers cette étude, une reconnaissance partielle à la théorie du transport d’énergie phononique dans les systèmes de basses dimensionnalités. Mots clés : Transport thermique; fil atomique ; diffusion de phonons.


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Formation of thick and luminescent porous silicon layer on low‐doped silicon by anodization in HF/Acetic acid solution

A. Djemaa1,3 , N. Gabouze1, M. Kechouane3, Y. Belaroussi2 , A. Manseri1, H. Menari1

1UDTS, 2 Bd Frantz Fanon B.P. 140 Alger 7 Merveilles, Alger, Algérie 2CDTA, Haouch Oukil B.P.17 Baba‐Hassan, Alger, Algérie

3LCMS, Faculté de Physique. USTHB. B.P.32 El Alia, 16111, Bab Ezzouar, Alger, Algérie E‐mail : [email protected]

Abstract Résumé (P 06‐T5): Porous silicon is usually prepared by electrochemical etching in aqueous hydrogen fluoride (HF). However for highly resistive and amorphous p‐type silicon, an instability which limits the growth of nanoporous layer, can be observed [1].Consequently the porous layer thickness does no longer increase with anodization time. This instability was explained by the large resistivity value of the porous silicon (PS) in comparison with that of the electrolyte. In order to increase the maximum thickness of PS, several strategies have been considered in this respect: varying the resistivity of the electrolyte and illumination of the sample (injection of carriers) during the anodization. A porous layer thickness up to 12 um has obtained but unfortunately the exposed area is of the same order than the spot diameter of the laser (3 mm). In the present work, p‐type porous silicon layers were fabricated by anodization of highly resistive silicon (0.1 to 20 kΩ cm) in HF/Acetic acid solution. As a function of etching time, HF concentration, the porous layer morphology was investigated by scanning electron microscopy (SEM), the photoluminescence measurements were carried out by luminescence spectrometer. As a result, only the formation of nano or mesoporous layer is observed for the samples which are anodized in a solution of HF concentration up to 25%. For HF concentration below 25 %, macropores formation appears for etching time higher than 5 min. For all HF concentration, the maximum PS thickness is found of about 2 um. We have demonstrated that upon HF/acetic acid anodization, the layer thickness is not limited by the instability. Finally, the porous layers thus formed are luminescent. It was found that the PL spectra present generally a red emission. Reference : [1] J‐N.Chazalviel, F.Ozanam, N.Gabouze, S.Fellah and R.B.Wehrspohn, Journal of the Electrochemical Society. 149, 1 – 10, (2002).


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Modélisation des profiles SIMS de l'hydrogène dans le silicium, effet de niveau énergétique de l'hydrogène

Lahreche Abderrezak1, Benkiniouar‐Beggah Yamina2**, A. Amrani1, A. Boukrika3, F. Boufalgha1,

S. M. Aida4 1Unité de Développement des technologies de Silicium, 02, B. Frantz Fanon Alger‐ B. P. N°140 Alger‐7‐ Merveille.

2 Faculté des sciences de l'ingénieur Université de Jijel, BP 98 Ouled Aissa, 18000 Jijel, Algérie. 3 Laboratoire d'Etude des Matériaux, Université de Jijel, BP 98 Ouled Aissa, 18000 Jijel, Algérie.

4 Laboratoire des couches minces et interfaces, Université de Montouri, 25000 Constantine, Algérie. E‐mail : [email protected],**[email protected]

Résumé (P 07‐T5): Un modèle qui décrit la diffusion de l'hydrogène dans le silicium dans la gamme de température entre 120 – 200°C et proposé. Ce modèle prend en considération l'état de charge de l'hydrogène et son niveau énergétique. Il s'avère bien que le niveau énergétique de l'hydrogène influe énormément sur le profil SIMS simulé de l'hydrogène dans le silicium. La position du niveau de l'hydrogène est déterminée pour les deux types de silicium ainsi que son coefficient de diffusion et l'énergie des complexes hydrogène dopant formés. Finalement on a essayé d'adapter ce modèle pour le cas du ZnO on a trouvé que l'hydrogène doit se comporter comme un donneur ce qui est en accord avec la littérature. Mots Clés : Modélisation, SIMS, Hydrogène, Niveau énergétique.


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First‐principles study of the optical properties of Ga2O3 in its ambient and high‐pressure phases

F. Litimein, D. Rached, K. Boughrara

Laboratoire des Matériaux Magnétiques University of Sidi Bel‐Abbes, 22000 Sidi Bel‐Abbes, Algerie.

E‐mail: [email protected] Abstract (P 08‐T5): Optical properties such as the dielectric function, reflectance, and energy‐loss function of gallium sesquioxide (Ga2O3) in its ambient (β) and high‐pressure (α) phases are reported for a wide energy range of 0–50eV. The calculations of optical properties employ first‐principles full potential linearized augmented plane wave method within the local‐density‐approximation. Our results show subtle differences in the calculated optical properties of the monoclinic (β), and hexagonal (α) phases of Ga2O3, which may be attributed to the higher symmetry and packing density of these phases. For both phases the conduction band minimum (CBM) is located at Γ point, whereas the valence band maximum (VBM) is located at the M point for β‐Ga2O3 and at L point for α‐Ga2O3. The calculated (average) index of refraction, extinction coefficient and reflection show excellent agreement with the experimental values.


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Influence du niobium et du titane sur des alliages à base de fer

MADAOUI Noureddine1, TAIBI kamel2, AMARA‐ADNANE Leila1. 1Laboratoire d'Electrochimie‐Corrosion, Métallurgie et Chimie Minérale. Faculté de Chimie. Université Des Sciences et

de la Technologie Houari Boumediene. B.P 32, El Alia, Bab Ezzouar, Alger 16111, Algérie 2Laboratoire des Sciences des Matériaux. Faculté de Génie des Procédés, Université Des Sciences et de la Technologie

Houari Boumediene. B.P 32, El Alia,Bab Ezzouar, Alger 16111, Algérie E‐mail : [email protected]


L’addition d’éléments métalliques ou non métalliques aux alliages à base de fer conduit à l’obtention de nouveaux matériaux performants répondants à divers types de sollicitations. Si la littérature fait largement état de l’influence des éléments d’additions sur les propriétés d’emploi tells que la résistance à l’abrasion et à la corrosion, la trempabilité, la coulabilité de ces alliages l’influence de ces additions sur les comportements des phases à l’échelle microscopique constitue toujours un domaine d’intérêt tant sur le plan industriel que sur le plan scientifique.

Dans cette partie de notre étude sur les alliages quaternaires, nous avons insiste sur la nature des phases carbures formées avant et après analyse thermique différentielle d’alliages type FeNbTiC.

Ces alliages ont été élaborés dans un four à arc à partir des métaux purs et de graphite sous atmosphère d’argon. Une fois élaborés, ils subissent chacun une analyse thermique différentielle qui sert à déterminer les températures de transformations de phases liquide‐solide et solide‐solide.

La caractérisation de ces alliages à nécessité l’emploi de plusieurs techniques expérimentales : la diffraction des rayons X, observation au microscope optique et au microscope électronique à balayage (MEB) associée à l’EDX (analyseur X à énergie dispersive) dans le but d’analyser les différentes phases formées avant et après ATD.

Sur la base des résultats obtenus sur les phases carbures nous avons pu mettre en évidence l’existence de deux types de carbures respectivement riches en niobium notés (Nb,Ti)C1‐x et des carbures riches en titane notés (Ti,Nb)C1‐x

, NbC1‐x , TiC1‐x

dans les alliages quaternaires FeNbTiC. Mots‐clés : alliages quaternaires a base de fer, carbures de titane, carbures de niobium, carbures mixtes.


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Characterization of in‐situ doped polycrystalline silicon using Schottky diodes and admittance spectroscopy

L. Mahdjoubi1 , H. Ayed1, L Béchiri1, M. Benabdeslem, N. Benslim and T. Mohammed‐Brahim2

1Laboratoire Cristaux et Couches Minces, Faculté des Sciences, Dpt de physique 1(LESIMS), Université Badji Mokhtar BP.12 Annaba, 23200, Algérie.

2GM‐IETR, Université RENNES I, 35042 Rennes Cedex, France. E‐mail : [email protected]

Abstract (P 10‐T5):

Polycrystalline silicon (polysilicon) is widely studied and applied now in different fields where the need of silicon devices made at low temperature is crucial. The most common example is the active matrix flat panel displays that uses polysilicon thin film transistors TFT’s made directly on glass substrate. In the photovoltaic field also, many works continue to be devoted to this material. These major applications both need a low‐temperature deposition process ( < 600°C) due to the use of glass substrates and a high‐quality polysilicon. The electrical transport properties may be different in the parallel and perpendicular to the surface directions. Most of characterisation techniques of polysilicon lead to the knowledge of the parallel (or coplanar) properties. However, some of polysilicon devices as photovoltaic solar cells need the knowledge of the properties perpendicular to the surface

Schottky Au‐Polysilicon diodes are successfully realised in this work. The diffusion potential is around 1.3 eV as determined from Capacitance – Bias C‐V characteristics. The depth profile of the apparent doping is deduced from these measurements. Its behaviour leads to the expected experimental profile. Moreover, the diode admittance measurements versus the frequency and the temperature at different biases show the possibility to use this device to characterise the electrical quality of the polysilicon.


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Etude du comportement en solidification de l’intermétallique ternaire Fe‐Cr‐Nb

S. Mansour (1), N. Boutarek (1), H. Aid (1), S.E. Amara (2)

(1) Laboratoire des Sciences et Génie des Matériaux, Faculté de Génie Mécanique et Génie des Procédés, USTHB, BP 32 El Alia, 16111 Bab Ezzouar, Alger, Algérie.

(2) Laboratoire d’Electrochimie‐Corrosion Métallurgie et Chimie Minérale, Faculté de Chimie, Université des USTHB, BP 32 El Alia, 16111 Bab Ezzouar, Alger, Algérie. E‐mail: [email protected]

Résumé (P 11‐T5): Ces dernières années ont été marquées par une demande croissante en matériaux structuraux capable de résister à des milieux oxydants à haute température dans divers domaines, notamment les turboréacteurs aéronautiques. Ces matériaux doivent avoir, outre une excellente résistance à l’oxydation à haute température, un point de fusion élevé et des caractéristiques mécaniques maîtrisées suivant la température. Afin de dépasser ces limites et aller plus loin dans les performances, l’utilisation des intermétalliques pourrait ouvrir de nouvelle voies en exploitant les combinaisons adéquates. L’exploitation des diagrammes binaires ou ternaires entrant dans la composition des aciers ou des fontes n’a pas fini de susciter des interrogations. Aussi dans cette étude qui s’inscrit dans la continuité des recherches menées sur les alliages à base de fer, l’objectif poursuivis cible la participation à une meilleure compréhension du comportement en solidification des alliages Fe‐Cr‐Nb. Cet objectif sera atteint à travers un ensemble d’actions concentrées essentiellement sur l’élaboration des compositions visées dans un premier temps, suivies de différentes caractérisations physico‐chimiques (XRF, DRX MEB et ATD. Parmi les résultats obtenus, on distingue la mise en évidence de la présence de la phase α’. Son étendue ainsi que ses températures de transformation ont été redéfini Mots clés : Diagrammes, alliages de fer, solidification, phase, transformation.


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Elaboration et Caractérisation d’un Nanomatériau à base de Fer Cobalt obtenu par mécano‐synthèse

H. OUBOUCHOU, M. ZERGOUG, Y ADERRAHMANE

Division des Procédés Electriques et Magnétiques Centre de soudage et de contrôle, Route de Dely Ibrahim, B.P:64, Chéraga, Alger

Tel: (213)(21) 36 18 54 à 55, Fax: (213)(21) 36 18 50 E‐mail: [email protected]


L’élaboration des nanomatériaux a connue une évolution ces dernières années, Les nanomatériaux présentent le plus souvent des comportements originaux et des propriétés qui diffèrent considérablement de celles des matériaux massifs de même composition chimique. L’objet de notre travail consiste dans l’analyse des nano poudres obtenus après des transformations par mécano‐synthèse et d’étudier leur comportement physiques Nous avons choisi dans notre travail le système Fe‐Co, Il est lié au fait que ce dernier constitue la base d’aimant permanent d’une part et son utilisation dans diverses applications d’autre part. L’élaboration de l’alliage Fe80Co20 par broyage mécanique d’un mélange de poudres de fer et de cobalt a été la première étape, la deuxième étape consiste à caractériser les éléments obtenus par l’utilisation de la diffraction des rayons X (DRX) et Microscope électronique a balayage (MEB) Mots clés : Fe‐Co, diffraction des rayons X, Microscope électronique a balayage, broyage mécanique.


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Effet des additions ternaires et évolution des défauts ponctuels en fonction de la température dans les alliages FeNb et FeZr

L. RABAHI1, D. BRADAI1, A. KELLOU2.

1Laboratoire physique des matériaux, Équipe transformation de phases et texture, Faculté de Physique, USTHB 2Laboratoire physique théorique, Faculté de Physique, USTHB

E‐mail : [email protected].

Résumé (P 13‐T5): Les intermétalliques sont des composés prometteurs qui suscitent un grand intérêt

technologique. Ces matériaux allient des propriétés mécaniques élevées à hautes températures et une assez bonne résistance à l’oxydation. Cependant leur utilisation est limitée par leur fragilité à basses températures. Ce qui incite les métallurgistes à introduire des éléments d’additions pour améliorer leurs caractéristiques physiques.

Ce travail consiste à déterminer la concentration des défauts ponctuels en fonction de la température en utilisant le model Wagner Schottky. Les énergies de formation des différents types des défauts sont calculées en utilisant une méthode Ab initio basée sur la méthode du pseudopotentiel et sur la base des ondes planes.

Les calculs ont été faits pour deux alliages FeNb et FeZr cristallisant dans la structure B2. Les énergies de préférence de site des éléments d’addition Ti, V, et Cr sont calculées ainsi que les différents paramètres structuraux tels le paramètre de maille, le module de compression et les énergies de formation. Mots clés : Intermétalliques (IMC), FeNb, FeZr, Ab initio, Modèle de Wagner‐Schottky.


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Réalisation et caractérisation de silicium poreux pour applications en photo détection

I. RAHMOUNE, F.BECHIRI , S.HAMZAOUI, M.ZERDALI. M. BOUDERBALA

Laboratoire de Microscopie Electronique et Sciences des Matériaux Université des Sciences et de Technologie d’Oran


Résumé (P 14‐T5): Le silicium est caractérisé par une faible absorption dans la région visible ce qui limite ces applications dans la photo‐détection dans cette région. Le silicium poreux présente un très bon candidat pour améliorer cette réponse spectrale. Nous avons réalisé des couches de silicium poreux PS sur substrat de Si orientée (100) de type n, avec une résistivité de1 Ohm cm. La technique de réalisation du PS est basée sur l’attaque anodique ou le substrat Si est exposé à une solution HF sous la présence d’une tension V(V). Nous avons pu enregistrer la courbe I,V qui permette de dévoiler trois régions caractéristiques en fonction de la tension délivrée pendant l’attaque anodique. Une région de formation de silicium nano poreux étendue sur une large fenêtre de tension, une zone de formation de silicium mesoporeux, et une zone d électro polissage de la surface du substrat. Les conditions expérimentales adoptés pour nos applications étaient un régime de faible densité de courant (1 à 5 mA/ cm2), ou on favorise la formation de silicium nano poreux, sur un temps d’anodisation court (10 min). Les épaisseurs estimées des couches PS varient de 100 à 500 nm, épaisseurs adéquates pour les applications optoélectroniques. Mots clés : silicium poreux, attaque anodique, densité de courant


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Structural, electronic and elastic properties of some B2 intermetallic compounds from first principle calculation

A. Sekkal1*, A. Benzair2, H.I. Faraoun, G. Merad1, H. Aourag1

1Laboratoire d'Etude et Prédiction de Matériaux, Unité de Recherche Matériaux et Energies Renouvelables, Département de Physique, faculté des Sciences,Université Abou Bekr Belkaid B.P 119, 13000Tlemcen, Algérie

2Département de Physique, faculté des sciences, Université Djillali Liabes. 22000 Sidi Bel Abbés, Algérie. E‐mail : [email protected]

Abstract (P 15‐T5): The inter‐metallic compounds typically possess Chemical, physical, and mechanical properties superior to ordinary metals. However, the most intermetallic compounds exhibit very limited ductility at room temperatures and their brittle behavior, in both single and polycrystalline forms has been extensively investigated. A new class of highly ordered, ductile intermetallic systems has been discovered recently .These alloys have the B2 structure and are based on a rare‐earth element and a late transition metal or an early p‐element. Apparently, there are 120 such alloys; most of these have not been studied, but at least 12 such compounds have been found to possess significantly high ductility and fracture toughness in polycrystalline form when tested at room temperature and in air. YCu is typical member of ductile. In this Study, ab initio self‐consistent calculations have been performed on the structural, elastic and electronic properties of rare earth inter‐metallic compounds YCu and YRh which crystallize in the CsCl‐ B2 type structure. The investigate using the full potential linearized augmented plane wave method (FP‐LAPW) within density functional Theory (DFT). We used generalized gradient approximation (GGA) which is based on exchange correlation energy optimization, are used to determinate the total energies, the electronic structures. The total energies are computed as a function of volume and fitted to the Murnaghane equation of state. The latter provide us with the ground states properties such as lattice parameter, bulk modulus and elastic constants of these compounds. Our results are in good agreement with numerous experimental and theoretical data available for YCu, while for YRh the elastic constants are not available. Keywords : Intermetallic compounds, electronic structure, elastic properties, ab‐initio method.

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