Etudes de cristaux liquides colonnaires en solution organique et en ...

CHAPITRE 4. ETUDE DE FILMS MINCES DE CRISTAUX LIQUIDESCOLONNAIRES EN DIFFRACTION DES RAYONS X EN INCIDENCE RASANTEIl est étudié sous trois incidences différentes : 0.35˚, 0.25˚, 0.1˚. Pour une incidence de 0.35˚,aucun pic satellite n’est constaté. En revanche, plus l’incidence diminue, plus le pic satelliteaugmente en taille et se rapproche du pic de Bragg. Ce phénomène est dû à la réflexion dufaisceau incident sur le substrat.En effet, sous une incidence de 0.35˚, l’essentiel du faisceau de rayons X pénètre à la foisla couche organique et le substrat. Ainsi, la réflexion du faisceau incident sur le substrat esttrès faible et donc l’intensité du pic satellite est négligeable. En revanche, au voisinage del’angle critique du substrat 7 , le faisceau incident est réfléchi. Pour expliquer ce phénomène,une représentation schématique est proposée sur la figure 4.9. A l’interface entre l’air et lacouche organique, le faisceau incident, provenant avec un angle θ, est réfracté selon un angle 8α. Dans la couche organique, ce faisceau est diffracté avec un angle 2θ B − α. Après réflexionsur le substrat, le faisceau est à nouveau diffracté, mais d’un angle de 2θ B + α.Ainsi, par réflexion du faisceau de rayons X sur le substrat, un pic satellite est observéau-dessus du pic de Bragg. De plus, à partir de l’écart entre ces deux pics, nous pouvonsdéterminer l’erreur expérimentale de l’incidence. Pour cela, nous analysons les clichés expérimentauxdes films minces recuits en planaire. Les pics de Bragg associés à cet ancrage sontappelés 9 “pic planaire” et “pic 60”. D’après la figure 4.9, l’angle entre le pic de Bragg et lepic satellite est de 2α, soit q = 4π λ sin α. En utilisant la relation 4.1 et avec n 1 = 1 et n 2 =1-10 −6 , nous pouvons alors déterminer θ. Ainsi, sur le tableau 4.2 nous déterminons l’angle2α correspondant aux 3 incidences de la figure 4.8. En outre, nous montrons que l’angled’incidence du faisceau est sous-estimé de 0.07˚.Par ailleurs, sur tous ces clichés expérimentaux, l’écart entre le “pic planaire” et le picsatellite est identique à celui entre le “pic 60” et le pic satellite. Par conséquent, quel que soitle cliché étudié et le pic de Bragg analysé, la différence entre l’angle d’incidence expérimentalθ exp et l’angle d’incidence corrigé θ cor est de 0.07˚; il s’agit donc d’un biais systématique. Dèslors, nous corrigerons l’angle d’incidence en remplaçant θ exp = 0.25˚par θ cor = 0.32˚, θ exp =0.2˚par θ cor = 0.27˚et enfin θ exp = 0.1˚par θ cor = 0.17˚.7 Comme nous l’avons vu dans le paragraphe 4.1.4, il existe une incertitude sur la valeur de l’incidence dufaisceau. Par conséquent, dans les conditions expérimentales, l’angle critique du substrat est approximatif8 La référence des angles est prise par rapport au substrat9 la signification physique de ces pics de Bragg sera donnée au paragraphe 4.4.1115