Répartition des énergies des photoélectrons des couches minces de magnésium

HAL Id: jpa-00205500

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00205500

Submitted on 1 Jan 1963

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Répartition des énergies des photoélectrons des couches minces de magnésium

Roger Garron, Guy Giraud

To cite this version:

Roger Garron, Guy Giraud. Répartition des énergies des photoélectrons des couches minces de mag-

nésium. Journal de Physique, 1963, 24 (6), pp.415-416. �10.1051/jphys:01963002406041501�. �jpa-

00205500�

415

s’arr6te immediatement. C’est une preuve dirccte que la croissance a lieu par le ^sommet.

Nous avons prepare des trichites de fer par reduction de chlorure ferreux par l’hydrogène ^{a des} temperatures

variant de 6000 a 7000, ^{selon la} m6thode de Brenner.

A la suite de reductions effectuées a des temperatures

voisines du point de fusion de l’halogénure, ^{nous avons}

observe de nombreuses trichites ayant ^{la forme} d’arcs,

leur extremite libre 6tant bloqu6e ^{contre un obstacle.}

Ces trichites se redressent tres bien lorsqu’on d6gage

leur extremite a 1’aide d’une mince tige ^{d’acier montee}

sur des micromanipulateurs. ^{Elles ont} conserve leurs bonnes propri6t6s mecaniques.

11 est diflicile d’expliquer ^la presence ^{de ces trichites}

en forme d’arcs autrement qu’en ^faisant l’hypothèse

d’une croissance par la base. En effet, ^{ces trichites ne}

sont pas naturellement courb6es puisqu’elles repren- nent toujours ^{leur forme} rectiligne lorsqu’on ^enleve

l’obstacle qui ^les gene. ^D’autre part, ^{il est extreme-}

ment improbable, ^{dans les} conditions ou s’effectuent les reductions, qu’un ^{obstacle vienne s’abattre sur}

1’extremite d’une trichite qui ^a fini de pousser, ^et lui donne une forme d’arc.

Ce travail a b6n6fici6 du soutien financier accordé par ^la Direction des Recherches et Moyens ^d’Essais

du Ministere des Armees.

Lettre _regue le 9 avril 1963.

BIBLIOGRAPHIE

[1] BRENNER, ^Acta Met., 1956, 4, ^62.

RÉPARTITION DES ÉNERGIES DES PHOTOÉLECTRONS

DES COUCHES MINCES DE MAGNÉSIUM

Par MM. Roger ^{GARRON et} Guy GIRAUD,

Laboratoire de Physique Expérimentale.

Faculté des Sciences de Marseille.

Nous avons 6tudi6 par ^la methode du potentiel

retardateur ^et a partir ^d’un montage ^{a cathode cen-}

trale [1] ^la r6partition ^des energies d’emission des

photoelectrons ^{des couches minces de} magnesium, ^et

ies variations de cette r6partition ^en fonction de

l’épaisseur ^{des couches et de la} longueur ^d’onde.

Cette etude porte ^{sur un} intervalle spectral ^du proche ultra-violet, depuis ³⁶⁶ jusqu’A 240 mu, pour des 6paisseurs variant de 10 a 125 mu. Les couches

metalliques ^de magnesium ^{sont obtenues} par projec-

tion thermique ^{sur une} plaque ^de quartz, ^{sous un vide}

de l’ordre de quelques ^10-6 torr, ^{et 6tudi6es sous le}

vide meme qui ^{a servi a leur} preparation. Les distri- butions des vitesses sont determinees par derivation

graphique ^des caractéristiques ^{en volts} [2].

.

Nous donnons ici quelques exemples des variations des courbes de distribution en fonction de 1’epaisseur

des couches (fig. ^{1 et} 2) ^a longueur ^d’onde constante,

ainsi qu’en fonction de la longueur ^d’onde (fig. ^{3 et} 4)

a 6paisseur ^constante.

L’évolution des fonctions de distribution avecl’epais-

seur des couches confirme pour le magnesium ^Fcxis-

tence d’un effet de volume, deja ^{mais en evidence sur}

d’autres m6taux [3], [4]. ^D’autre part, ^comme pour l’aluminium et l’argent [4], ^les grandeurs que ^nous

avons choisies pour caract6riser les fonctions de distri-

bution, ^{a savoir} 1’energie ^la plus probable ^{et la (( lar-}

geur ⁾⁾ des courbes, dependent ^de 1’epaisseur ^des

couches :

-

L’énergie ^la plus probable (abscisse ^{du maximum}

des courbes de repartition) ^{est fonction} d’apr6s ^la

theorie de Du Bridge [5] ^{de la} longueur ^{d’onde et du} potentiel ^{de sortie. Ses} variations, _{que l’on} peut ^cons- tater sur les figures ^{1 et} 2, ^avec 1’epaisseur ^des couches,

sont sans aucun doute liécs aux variations correspon-

dantes du potentiel ^{de sortie} [6] : qualitativement, ^la perte d’énergie subie par 1’ensemble des photoelec-

trons a la travers6e de la surface du metal sera d’autant

plus ^faible que le travail de sortie sera plus petit.

-

La largeur ^{AE des courbes de} r6partition (diff6-

rence des abscisses des points ^{situ6s sur} chaque ^courbe

a mi-hauteur du maximum), qui caractérise pour ^une

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01963002406041501

416

longueur d’onde donn6e la diffusion des photoelectrons

dans le metal lui-meme depend peu de 1’6paisseur ^des

couches. On peut ^noter cependant ^une d6croissance de l’ordre de 0,1 ^{eV de la} largeur ^AE lorsque l’épaisseur

passe de 15 a 50 mlL. L’amplitude des variations corres-

pondantes pour 1’aluminium et 1’argent ^etait plus importante, de l’ordre de 0,5 ^eV.

En fonction de la longueur d’onde, ⁴ 6paisseur ^cons- tante, les variations des fonctions de distribution

énergétique présentent ^les caractéristiques suivantes : - Les courbes (fig. ^{3 et} 4) ^{ont 1’allure} pr6vue par la theorie de Du Bridge [5]. ^En particulier, ^les energies ^les plus probables Em ^se d6placent lineairement en fonc-

tion de 1’energie ^{de la lumiere} incidente suivant la relation Em ^{= hv}

e(D, ^{of O est le} potentiel ^{de sortie.}

- Pour certaines épaisseurs, ^{les courbes} présentent

des irrégularités ^dont l’abscisse depend ^{de la} longueur d’onde, ^en particulier ^{un « creux ))} qui ^se deplace ^vers

les faibles energies lorsque ^la frequence de la lumiere

augmente.

Nous sugg6rons d’interpréter ^{ce creux} par l’inter- vention des interactions collectives, c’est-a-dire par l’interaction des photoelectrons d’énergie E ^{+ hv avec}

un plasmon hvp. ^En effet, pour ^une fréquence v ^donn6e,

il peut exister des photoelectrons d’énergie initiale E telle que E ^{+ hv =} hvp, c’est-a-dire telle que ^leur

energie ^soit susceptible ^{de les mettre en resonance}

avec la

fre quence ^{du plasma. Pour une} telle valeur de

E, ^la p robabilite d’une interaction collective passe par

un maximum, ^{et les} photoelectrons qui possedent 1’energie ^totale hvp ^{seront diffuses} dans le metal en y

perdant ^leur energie.

Dans cette hypothese, nous avons extrapol6 par continuite les regions ^{AB et CD de la courbe} experi-

mentale I, fig. 5), ^{en utilisant} l’abscisse du maximum

d6duite de la th6orie de Du Bridge [5]. ^{Cette courbe}

est representee ^en pointill6s (II) ^{sur la} figure ^{5. Nous}

avons deduit de ces deux courbes I et II la difference III qui repr6sente alors, ^{à un facteur} pres, ^{les varia-}

tions de la probabilite d’interaction d’un photo6lee-

tron avec un plasmon ^en fonction de 1’energie ^des photoelectrons.

Le calcul de hvp correspondant ^au maximum de ces

courbes nous a donne, ^{en tenant} compte ^{du travail de} sortie, ^une valeur moyenne dc 9,5 eV dont l’ordre de

grandeur ^est satisfaisant.

Nous nous proposons de d6volopper prochainement

les hypotheses précédentes.

Lettre reçue le ³⁰ avril 1963.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^{GARRON et} LIBERMAN, ^J. Physique Rad., 1962, 23, ^583.

[2] ^{LUKIRSKY et} PRILEZAEEV, ^Z. Physik, 1928, 49, ^236-258.

[3] METHFESSEL, ^Z. Physik, 1957, 147, ^442.

[4] ^{GARRON et} LEJEUNE, J. Physique Rad., 1962, 23, 953.

[5] ^Du BRIDGE, Phys. Rev., 1933, 43, ^727-741.

[6] GARRON, (à paraître prochainement).