Perturbations de quelques propriétés vibrationnelles des surfaces cristallines par les marches

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Abstract
On étudie les perturbations produites par des marches [100] sur quelques propriétés vibrationnelles d'un cristal cubique simple de Montroll-Potts avec surface plate (001) : perturbations de la densité d'états, variations de l'entropie S, de la chaleur spécifique à volume constant C v, de l'énergie libre F et du déplacement carré moyen des atomes. Les calculs sont conduits au moyen de deux méthodes : la première utilise les fonctions de Green, associées à la méthode des déphasages ; la seconde, très simple et analytique, utilise la méthode des moments. Les résultats obtenus donnent l'ordre de grandeur de l'effet des marches sur quelques propriétés vibrationnelles des surfaces cristallines : par atome de coin de marche, on trouve une augmentation de l'entropie S ≃ 0,39 kB à T/TD = 1,5, de la chaleur spécifique Cv ≃ 0,23 k B à T/TD = 0,16, diminution de l'énergie libre F ≃ 0,6 kB TD à T/ TD = 1,5. Le rapport de la moyenne quadratique du déplacement d'un atome au coin d'une marche à celui d'un atome sur une surface (001) plate, perpendiculairement à cette surface, est ≃ 1,3, pour les températures comparables à la température de Debye TD