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Diffraction des electrons lents 1

Master Génie des Matériaux Énergétique et Environnement Di ?raction des électrons lents DEL CPlan de l ? exposé ? Historique ? Introduction ? Principe ? Aspect expérimental -source canon à électrons -détection -conditions de di ?raction -exemple ? Applications ? conclusion CHistorique La possibilité théorique de l'apparition de di ?raction d ? e- est apparue en lorsque Louis de Broglie a introduit la mécanique ondulatoire la nature ondulatoire des particules Broglie a postulé ? h p p la quantité de mouvement h la constante de Planck Les Broglie hypothèse a été con ?rmée expérimentalement en lorsque Clinton Davisson et Lester Germer tiré des électrons de faible énergie à un cristallin de nickel cible et a observé que les électrons rétrodi ?usés montre des diagrammes de di ?raction Ces observations co? ncident avec la théorie de di ?raction pour les rayons X développée par Bragg et Laue plus tôt CIntroduction La di ?raction des électrons lents est une technique d ? étude des surfaces basée sur l ? interaction d ? un électron avec le potentiel périodique d ? un construction cristallin En tant que technique de di ?raction elle est essentiellement sensible à la périodicité du potentiel l ? ordre à longue distance et peu sensible aux défauts locaux L' analyse de surface peut être obtenue en utilisant des électrons de faible énergie cinétique CPrincipe Le principe de DEL est la di ?raction élastique d ? électrons lents par la surface cristalline d ? un échantillon Les électrons lents ont des énergies de eV à eV Donc la longueur d ? onde de Broglie est de même ordre de grandeur que les distances interatomiques Par suit le libre parcours moyen compris entre ? et ? le phénomène de di ?raction met en jeu les plans atomiques les plus externes de la surface analysée CAspect expérimental Système ultra vide Pression - mb di ?ractomètre standard compose d ? une part d'un canon qui envoie un faisceau monocinétique sur l'échantillon à étudier d'un système optique permettant de visualiser directement le diagramme de di ?raction C -source des électrons canon à électrons Le canon à électrons peut être décomposé en quatre étages de fonctionnalités di ?érentes ? La cathode émissive le ?lament ? L ? étage d ? extraction ? La lentille de focalisation ? Le tube de dérive Ca Le ?lament Usuellement le ?lament a une forme en épingle pour qu ? il constitue une source quasiponctuelle la partie courbe étant la plus chaude c ? est elle qui émet le plus d'électrons l'énergie E des électrons est ?xée par le potentiel V ?l du ?lament o? e est la charge de l ? électron Cb L'étage d'extraction L'étage d'extraction est composé de deux électrodes Le Wehnelt entoure le ?lament par rapport auquel il est polarisé négativement Une ouverture circulaire pratiquée dans le Wehnelt permet aux électrons de s'échappe L'anode d'extraction A portée à un potentiel par rapport au ?lament assure l ? extraction des électrons à travers cette ouverture Globalement l'étage