ABSORPTION RÉSIDUELLE DES SOLIDES DANS L'INFRAROUGE LOINTAIN

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Submitted on 1 Jan 1966

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ABSORPTION RÉSIDUELLE DES SOLIDES DANS

L’INFRAROUGE LOINTAIN

A. Hadni

To cite this version:

par analogie avec la couleur, les propriétés diélectri- M. Vu.

-

Il faut trouver la matrice solide convena- ques, la théorie et les travaux de Granicher sur la glace? ble.

M. Vu.

-

Les défauts du réseau jouent certaine- ment un très grand rôle dans le processus de migration et dans la vitesse de polymérisation des solutés. Quant aux spectres mêmes que nous avons observés, en particulier les 3 raies attribuées aux dimères et aux trimères, il nous paraît très difficile de les attribuer

à une interaction entre un défaut du réseau d'argon et une molécule hydracide, car l'argon est une molécule monoatomique, sphérique et neutre dans le domaine des spectres moléculaires.

De toute façon, comme au départ nous avons un spectre de monomère et que sur le spectre final on reconnaît celui bien connu des hydracides solides

P. LEACH.

-

Peyron à I'INSA de Lyon a fait des études sur HBr et HCl dans des matrices solides,

à la température de l'hélium liquide ; il a obtenu des résultats analogues aux vôtres en élevant la tempéra- ture. Il serait intéressant de comparer les deux séries de résultats et les caractéristiques physiques des matri- ces utilisées.

En ce qui concerne la remarque de M. Kahane, sur la possibilité de suivre l'agrégation des molécules d'eau, je signale qu'il y a quelques années Pimentel et ses collaborateurs ont entrepris cette étude pour I'eau et pour, CH,OH dans des matrices à 20 OK, et ont examiné le rôle de la température.

purs (gros agrégats de molécules hydracides), il a M. Vu.

-

Nous connaissons les travaux de fallu admettre qu'il y ait à un certain moment des M. Peyron et de ses collaborateurs et sommes très phases intermédiaires, c'est-à-dire admettre l'existence désireux de comparer nos résultats avec les leurs. Leur des dimères et des trimères. étude emploie une technique différente pour une température plus basse (He liquide ou H, liquide). M. André KAHANE.

-

La méthode exposée est-elle Nous avons écrit à M. Peyron à ce sujet, mais, mal- applicable à l'étude de l'association de l'eau ? heureusement, sa publication n'est pas encore prête.

ABSORPTION RÉSIDUELLE DES SOLIDES

DANS L'INFRAROUGE LOINTAIN

par A. HADNI Faculté des Sciences de Nancy A basse température, tous les cristaux deviennent

complètement transparents dans I'infrarouge loin- tain [l] alors que les verres ne voient pas leur transmis- sion modifiée [l]. Toutefois, nous avons constaté que lorsque le cristal contient des impuretés ou des défauts, la supertransmission n'est plus aussi parfaite et l'on peut observer une absorption résiduelle. Nous présen- tons une démonstration expérimentale, portant sur cinq phonons caractéristiques et vingt cristaux d'ori- gines différentes, de la possibilité d'activer les vibra- tions propres des réseaux ioniques dans l'infrarouge lointain. Nous avons étudié le rôle des impuretés pour activer optiquement les ondes élastiques des cristaux ioniques. Il s'agissait de généraliser les travaux d'un certain nombre d'auteurs sur les cristaux homopolaires tels que le germanium, le silicium et le diamant. Les

difficultés dans le cas des cristaux ioniques, sont d'une part qu'il faut travailler à très basse-température pour se débarrasser de l'absorption due au processus

à deux phonons, d'autre part les impuretés efficaces sont loin d'être quelconques, ce qui peut expliquer les échecs rencontrés jusqu'à ce jour dans les recher- ches d'activation. Pour KBr, l'ion BaZ' semble particulièrement actif, seul ou accompagné d'hydro- xyles, et pour ClNa, l'ion Ca2' est particulièrement actif. Nous donnerons aussi quelques détails sur la spectrométrie dans l'infrarouge lointain et l'utilisation des très basses températures pour refroidir un échan- tillon étudié en transmission ou en réflexion et nous présenterons un grand nombre de spectres de solides

à basse température obtenus par ces techniques.

Bibliographie DISCUSSION [l] HADNI (A.), CLAUDEL (J.), GERBAUX (S.), MORLOT (G.)

et MUNIER (1.-M.). Sur le com~ortement différent Pr. BILZ.

-

Have you tried to compare your results des cristaux et des verres dans l'absorption de on KBr with the theoretical calculations of Cowley l'infrarouge lointain (40-1 500 microns) à la

température de l'hélium liquide, Applied Optics, (Advances in Phys., 1963, 12) for the reflectivity, refrac-

1965, 4, 487. tive index and absorption constant ? Have you chec- [21 HADNI (A.), h4oRLoT (G.1, GERBAUX (Xe), CHANAL (Da), ked your explanation of the for infra-red processes BREHAT (F.1 et STRIMER (P.), Absorption induite _{as due to difference processes by rneasuring the tem-} dans l'infrarouge lointain par les impuretés et

les défauts d'un solide. C. R. Acad. Sci.. 1965. perature dependence ?

260, 4973.

[3] HADNI (A.), MORLOT (G.), BREHAT (F.) et STRIMER (P.), MARTI.

-

La longueur de la bande interdite pour les Sur le rôle des impuretés pour activer optique- _{phonons est-elle nulle}

ment, dans l'infrarouge lointain, les ondes élastiques des cristaux ioniques, C. R. Acad.

Sei., 1965, 261, 2605. HADNI. - Oui, sauf pour INa et peut-être LiF.

RECOMBINAISON RADIATIVE DANS LE GERMANIUM

FORTEMENT

DOPÉ

ET COMPENSÉ

J. CERNOGORA

Laboratoire de Physique de I'Ecole Normale Supérieure, Paris Nous avons étudié, aux températures de 4 "K,

14 "K et 20 "K, la recombinaison radiative du germa- nium dégénéré et compensé excité par une lampe à

mercure.

Les échantillons étudiés avaient tous le même nom- bre de donneurs N B = 1,5 x 1018 et différaient par le nombre d'accepteurs 6,5 x 1017

<

N A

<

4 x 10". Le fait le plus remarquable est le déplacement d'ensem- ble du spectre vers les hautes énergies lorsque I'excita- tion augmente. Ceci pour tous les échantillons consi- dérés. Par exemple pour l'un d'eux ( N D = 1,5 x 10"

NA = 1,l x IOi8) on observe un déplacement de

15 meV pour une variation d'excitation d'un facteur 500.

D'autre part la raie se trouve entre 680 et 705 meV alors qu'un échantillon de type n dopé à 1,3 x 10'' et non compensé donne une raie dont le maximum se situe vers 730 meV et reste indépendant de l'injection. En supposant l'existence de queues de densité d'états exponentielles, à la fois pour la bande de valence et la bande de conduction, on a calculé une forme de raie qui peut rendre compte d'une part de l'allure de la raie expérimentale (du moins à basse énergie) d'autre part des déplacements observés.

LA SERS A SEMI-CONDUCTEURS

par G. DURAFFOURG

Département de Physique, Chimie et Métallurgie du C . N. E. T.