Formation de nanoporosité dans des nanocolonnes d'argent par exposition à un plasma d’air radio-fréquence.

Abdel-Aziz EL MEL¹*, Nicolas STEPHANT¹, Jonathan HAMON¹, Damien THIRY¹, Adrien CHAUVIN¹, Meriem CHETTAB¹, Eric GAUTRON¹, Stephanos KONSTANTINIDIS², Agnès GRANIER¹ et Pierre-Yves TESSIER¹
1-Institut des Matériaux Jean Rouxel, Université de Nantes, CNRS, 2 Rue de la Houssinière B.P. 32229, 44322 Nantes cedex 3, France.
2-Chimie des interactions Plasma-Surface (ChIPS), CIRMAP, Research Institute for Materials Science and Engineering, University of Mons, 23 Place du Parc, B-7000 Mons, Belgium.
*Abdelaziz.elmel@cnrs-imn.fr

Les matériaux nanoporeux sont d'une grande importance pour une large gamme d'applications notamment pour la catalyse, les capteurs optiques ainsi que la filtration de l'eau. Dans cette communication, un procédé original, permettant de générer de la nanoporosité dans des nanocolonnes d’argent, sera présentée pour la première fois.

Ce type d’approche combine à la fois la pulvérisation cathodique magnétron pour la synthèse de couches métalliques nanostructurées et un traitement en plasma radio-fréquence d’oxygène. Ces couches sont déposées par GLAD (GLancing Angle Deposition) appliqué en utilisant la pulvérisation cathodique magnétron.

Ces « nanocolonnes » formant la couche sont ensuite oxydées par un plasma d’air radio-fréquence. Cette étape de traitement de surface par plasma permet de transformer ces nanocolonnes d’argent métallique en nanocolonnes d’oxyde d’argent nanoporeuses.

Nous avons ainsi démontré que l’on peut contrôler la porosité des couches d’oxydes en modifiant la pression ainsi que le temps de traitement. Grâce à une étude morphologique poussée par microscopie électronique à balayage, une corrélation entre les paramètres plasma et la porosité finale du matériau a été établie.