De la rouille qui ronge les surfaces métalliques aux minéraux qui composent les roches naturelles, les oxydes nous sont familiers. Ils affirment aussi leur présence dans le monde des applications industrielles, en participant à la constitution de matériaux à hautes performances ou de catalyseurs indispensables à l'industrie chimique. L'ambition de ce livre est d'esquisser une synthèse des progrès récents en physique des surfaces d'oxydes, de fournir des pistes de raisonnement ou de recherche pour le futur, plutôt que de présenter une image définitive, qu'il reste encore à établir. Il propose des modèles théoriques qui dessinent un tableau plus cohérent des propriétés électroniques et structurales de ces surfaces et de leurs réactivités. A la frontière de la géologie, de la catalyse, de la toxicologie, de la physique des colloïdes, de l'électronique et de la physique des surfaces, cet ouvrage s'adresse aussi bien aux étudiants en thèse qu'aux chercheurs confirmés, aux physiciens des solides qu'aux chimistes, aux expérimentateurs qu'aux théoriciens.

The correlation between the microscopic composition of solids and their macroscopic (electrical, optical, thermal) properties is the goal of solid state physics. This book is the deeply revised version of the French book Initiationa physique du solide: exercices commentes avec rappels de cours, written more than 20 years ago. It has five sections

The chemistry of metals has traditionally been more understood than that of its oxides. As catalytic applications continue to grow in a variety of disciplines, Metal Oxides: Chemistry and Applications offers a timely account of transition-metal oxides (TMO), one of the most important classes of metal oxides, in the context of catalysis. The

Heterogeneous catalysis provides the backbone of the world's chemical and oil industries. The innate complexity of practical catalytic systems suggests that useful progress should be achievable by investigating key aspects of catalysis by experimental studies on idealised model systems. Thin films and supported clusters are two promising types of model system that can be used for this purpose, since they mimic important aspects of the properties of practical dispersed catalysts. Similarly, appropriate theoretical studies of chemisorption and surface reaction clusters or extended slab systems can provide valuable information on the factors that underlie bonding and catalytic activity. This volume describes such experimental and theoretical approaches to the surface chemistry and catalytic behaviour of metals, metal oxides and metal/metal oxide systems. An introduction to the principles and main themes of heterogeneous catalysis is followed by detailed accounts of the application of modern experimental and theoretical techniques to fundamental problems. The application of advanced experimental methods is complemented by a full description of theoretical procedures, including Hartree-Fock, density functional and similar techniques. The relative merits of the various approaches are considered and directions for future progress are indicated.

Ces travaux modélisant différents aspects de la science des surfaces, constituent autant d’étapes nécessaires pour comprendre la réactivité sur ces surfaces. Nous avons privilégié l’étude de l’interaction entre des atomes métalliques isolés et une surface simple, MgO(100), des surfaces lacunaires, puis la surface de TiO2(110) de la phase rutile. Nous avons proposé une interprétation orbitalaire pour expliquer les variations des modes d’adsorption. Nous expliquons ainsi que la présence de défaut peut avoir des effets opposés selon le nombre d’électron de valence du métal. Nous avons décrit et expliqué ces interactions en mettant en œuvre des concepts de chimie simples tels que l’acido-basicité ou bien l’oxydo-réduction. Cela nous permet de prédire des changements important pour l’adsorption de l’or lorsque la surface est réduite. Nous nous sommes enfin intéressés à la modélisation de particules de fer présentant jusqu’à 145 atomes