дифракция медленных электронов

ДИФРАКЦИЯ МЕДЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ - дифракция электронов с энергиями от десятков до сотен эВ; один из осн. методов изучения структуры приповерхностных слоев монокристаллов толщиной ~1 нм. Толщина исследуемого слоя определяется глубиной проникновения электрона в кристалл без потери энергии. Электроны, используемые в методе Д. м. э., теряют энергию в осн. на образование плазмонов (ср. путь, проходимый медленным электроном между последоват. актами возбуждения плазмонов, составляет 1 нм; с ростом энергии электронов эта длина быстро увеличивается).

Пучок электронов падает под заданным углом к поверхности исследуемого кристалла. В результате дифракции в приповерхностных слоях часть электронов вылетает из кристалла назад через эту же поверхность. Электрически заряженная задерживающая сетка пропускает лишь те электроны, к-рые не потеряли энергию на образование плазмонов, т. е. электроны, углубившиеся в кристалл не более чем на половину длины образования плазмона (что соответствует неск. атомным слоям). Дифракц. картина регистрируется на люминесцентном экране. Она характеризуется большим числом максимумов, положение к-рых определяется условиями рассеяния на двумерных периодич. структурах. При этом симметрия картины отражает симметрию расположения атомов в поверхностном слое, а интенсивности максимумов содержат информацию о межатомном взаимодействии.

В методе Д. м. э. измеряют угл. распределение максимумов, зависимость распределения от нач. энергии электрона, изменение интенсивности максимумов в зависимости от темп-ры или наличия на поверхности адсорбиров. атомов. Измеряют также поляризацию спина дифрагиров. электронов. Сравнение эксперим. данных с теоретич. расчётами разл. вариантов структуры позволяет установить истинную структуру приповерхностного слоя.

С помощью метода Д. м. э. обнаружено явление реконструкции поверхностей полупроводников и металлов, состоящее в различии структуры параллельных внутриобъёмных и поверхностных кристаллографич. плоскостей. Так, внутри объёма кристаллич. золота плоскость (100) имеет квадратичную структуру, а поверхностная грань (100) - гексагональную. Реконструкция поверхности имеет место для всех граней кремния, причём поверхностная структура при разл. темп-pax различна.

Использование Д. м. э. для анализа плёнок на поверхностях кристаллов позволило непосредственно количественно изучать межатомные взаимодействия в адсорбц. монослоях, что привело к появлению нового направления - физики двумерных поверхностных структур. Изучение двумерных фазовых переходов газ - жидкость - кристалл даёт ценную информацию о свойствах адсорбиров. атомов, измерение поляризации спина при Д. м. э.- возможность изучения магн. свойств поверхности.

Лит.: Мозольков A. E., Федянин В. К., Дифракция медленных электронов поверхностью, M., 1982; Рязанов M. И., Тилинин И. С., Исследование поверхности по обратному рассеянию частиц, M., 1985; Hаумовец А. Г., Дифракция медленных электронов, в кн.: Спектроскопия и дифракция электронов при исследовании поверхности твёрдых тел,

M., 1985; Van Hove M. A., Tong S. Y., Surface crystallogrарhy by LEED, B., 1979. M. И. Рязанов.

   <<      Предметный указатель      >>