Etude par AFM et TEM des premiers stades de plasticité induits par un essai de nanoindentation sur une face (001) d'un monocristal d'oxyde de magnésium

Cette etude a pour but de contribuer a une meilleure comprehension des mecanismes de deformation elementaire aboutissant a la formation d'une empreinte lors d'un essai de nanoindentation. Des empreintes de nanoindentation ont ete effectuees sur une face clivee (001) de mgo. Les deformations de surface autour des empreintes, et en particulier les lignes de glissement, ont ete observees a l'echelle nanometrique par afm (microscopie a force atomique). Cette etude de surface a ete completee par tem (microscopie electronique en transmission) afin de preciser la nature des dislocations et leur repartition en volume. Une synthese bibliographique concernant la structure de mgo ainsi que les principaux resultats des precedentes etudes par microindentation est tout d'abord proposee. Les resultats experimentaux sont ensuite presentes. Les differents stades de deformation, identifies sur les courbes de charge, sont detailles et notamment le declenchement de la plasticite par un phenomene de pop-in, ainsi que la poursuite de la deformation elastoplastique. Les deformations de surface autour des empreintes ainsi que les distributions de dislocations, associees a ces differents regimes, sont ensuite detailles. Ces resultats sont rapproches de ceux obtenus par microindentation sous plus forte charge tant dans le cadre de cette etude que dans la litterature. Enfin, une discussion sur l'origine des deformations et sur le mecanisme de formation des empreintes fait l'objet de la derniere partie de ce travail. Un modele a trois dimensions est propose pour rendre compte du phenomene de pop-in par nucleation de boucles de dislocations interstitielles sous l'indenteur. Plusieurs mecanismes detailles, prenant en compte les reactions entre les dislocations reparties autour des empreintes, et mettant en jeu un systeme de glissement inhabituel, sont exposes pour rendre compte de la poursuite de la deformation.