International Conference on the Dynamics of Interfaces / Conférence Internationale sur la Dynamique des Interfaces

J. Phys. Colloques 45 (1984) C5-37-C5-44
DOI: 10.1051/jphyscol:1984504

PHONONS AUX INTERFACES CRISTALLINES

P. Masri^{1, 2} et B. Djafari-Rouhani<sup>3

1</sup>  Laboratoire d'Etude des Surfaces, Interfaces et Composants, UR N° 1022 associée au C.N.R.S., U.S.T.L., Place Eugène Bataillon, 34060 Montpellier Cedex, France
²  Theoretical Physics Division, A.E.R.E., Harwell, Oxon OX11 ORA, U.K.
³  Laboratoire d'Etude des Surfaces et Interfaces (associé au C.N.R.S.), Faculté Libre des Sciences, I.S.E.N., 13, rue de Toul, 59046 Lille Cedex, France

Résumé
Notre connaissance des différents modes de vibration aux interfaces cristallines est analysée dans le cadre de la théorie de l'élasticité. L'interface formée par deux cristaux semi-infinis peut supporter des ondes de Stoneley caractérisées par des déplacements décroissants lorsque l'on s'éloigne de l'interface. Lorsque l'on tient compte de l'aspect atomique de l'interface, nous pouvons prédire de nouvelles structures vibrationnelles. Le cas des milieux isotropes nous permet d'étudier les principales propriétés physiques associées aux phonons d'interface (vitesse et relation de dispersion...) et d'avoir des renseignements sur leur condition d'existence. Une mise au point sur les phonons localisés aux interfaces film-substrat est présentée. Ces études concernent par exemple les modifications de la vitesse des ondes de surface du substrat induites par le film. Comme dans le cas des surfaces, les phonons d'interface peuvent jouer un rôle dans l'étude des structures cristallographiques d'interface : dans le cadre de la théorie des phonons mous, le calcul des relations de dispersion des phonons peut nous renseigner sur la stabilité de la structure de l'interface considérée.

Abstract
Our knowledge of the different modes of vibration at crystal interfaces is analysed in the framework of the elasticity theory. An interface formed by two semi-infinite crystals can support Stoneley waves which are characterised by displacements which decrease when moving away from both sides of the interface. When we take into account the atomic character of the interface we can predict new vibrational structures. The case of isotropic media enables us to study the main physical properties associated with the interface phonons (velocity and dispersion relations ..) and to get some information about their conditions of existence. The studies concerning the phonons localised at film-substrate interfaces are also reviewed. These studies deal for example with the modification of the velocity of the substrate surface waves induced by the film. As in the case of surfaces, interface phonons may be involved in the study of interface crystallographic structures : in the framework of the soft phonons theory, the calculation of phonons dispersion relations enables us to establish whether an interface structure is stable or not.