Ce manuscrit présente différentes études expérimentales des collisions en incidence rasante (< 3 degrés) sur LiF(001) d'ions simplement chargés tels que le néon et le fluor de basses énergies (< 3 keV). Le faisceau incident est pulsé. Le produit de la diffusion après une analyse en charge entre des plaques électrostatiques est détecté sur un détecteur sensible en position. Les particules secondaires (électrons ou ions) sont recueillies sur un détecteur composé de 16 unités de détection (2 galettes microcanaux) couvrant 2p stéradian au dessus de la surface. La technique de mesure de perte d'énergie (spectroscopie de translation) associée à la détection des particules diffusées en coïncidence avec les électrons émis de la surface lors de la collision d'ions néons simplement chargés, a permis de mettre en évidence des états excités de la surface. Ces états excités, localisés sur les ions fluors négatifs de la surface, sont soit centrés autour d'une seule lacune (les excitons), soit autour de 2 lacunes, ce dernier, complexe à 3 corps est connu dans la littérature sous le nom de trion. On trouvera dans ce manuscrit la première caractérisation de ces états par impact d'ions. Dans le cas du néon la capture correspond à une neutralisation Auger Les collisions d'atomes de fluors ont confirmé l'existence d'un seuil en vitesse, lors de la formation des ions négatifs. La formation de ces ions à partir d'ions positifs sous ce seuil, donne une preuve expérimentale d'une double capture simultanée. La valeur de la perte d'énergie s'explique correctement si l'on tient compte de l'interaction entre les deux lacunes voisines. La corrélation statistique se double donc d'une corrélation spatiale où les captures d'électrons s'effectuent sur deux sites halogènes voisins. Dans ce cas l'expérience ne permet pas de différencier un processus di-électronique d'un processus mono-électronique du second ordre alors que la théorie semble indiquer qu'il s'agit de processus du second ordre.

Ce manuscrit rapporte différentes études expérimentales de collisions sous incidence rasante rasantes (<3 deg.) d'atomes et d'ions de H^+, Ne^+, Ne^0 , Na^+...à des énergies voisines du keV avec une surface mono-cristalline d'isolant ionique, le fluorure de lithium LiF(100). Le faisceau incident est pulsé et les particules diffusées sont recueillies sur un détecteur sensible en position procurant les sections efficaces différentielles tandis que temps de vol détermine la perte d'énergie. L'analyse de l'état de charge se fait par un déflecteur électrostatique. Les électrons secondaires sont détectés en coïncidence permettant une mesure de leur temps de vol et donc de leur énergie. On mesure également le rendements d'émission électronique et la distribution angulaire. La structure électronique de ce type de cible, caractérisée par la présence d'une large bande interdite, affecte profondément les mécanismes d'échange de charge, d'excitation électronique et d'émission électronique. Ces études mettent en évidence la création de d'états excités de la cible "excitons de surface" qui contribuent fortement au pouvoir d'arrêt. La neutralisation Auger des ions He^+ et Ne^+ est accompagnée de la population d'excitons délocalisés sur deux lacunes électroniques: des "trions". L'énergie de liaison de ces états est directement déterminée à partir des bilans d'énergie. Deux mécanismes de perte d'énergie nucléaire sont également mesurés. Ces processus impliquent un transfert de moment soit vers un seul atome de la cible lors de collisions rapprochées (collisions binaires) soit, si le projectile est chargé, vers les modes collectifs de phonons optiques par l'intermédiaire du champ coulombien du projectile. L'effet observé de la température sur le profil de diffusion, la contribution des défauts topologiques de la surface au profil de perte d'énergie et a l'effet ricochet sont analysés par des simulations de trajectoire classique.