10 research outputs found

    Expulsion d'un électron lié dûe au choc de deux atomes d'un métal

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    In this paper, we continue our study of the kinetic emission of secondary ions, the mechanism of which can be summarized in the following way : during a violent collision, an atom can lose one of its bound electrons and if it reaches the surface in its excited state it will give a secondary ion. We develop here the calculation of the probability for deep hole formation. When two nuclei come close together, the energy of a molecular level created from two bound atomic levels, rises up to the free state continuum. A virtual bound state is then created on which an electron has a finite lifetime. If the virtual bound state interacts long enough with the free states of the conduction band, a hole can be created and the atoms can part from each other carrying it away.Dans cet article, nous poursuivons l'étude de l'émission cinétique d'ions secondaires dont le mécanisme se résume ainsi. Au cours d'un choc violent, un électron lié peut être arraché à un atome qui, s'il parvient à la surface du métal assez rapidement pour conserver son excitation, donnera un ion secondaire. Nous présentons ici le calcul de la probabilité de formation du trou profond. Lors du rapprochement de deux noyaux, un niveau moléculaire issu de deux niveaux atomiques liés voit son énergie croître jusqu'à atteindre le continuum des états libres. Un état lié virtuel prend alors naissance sur lequel un électron a un temps de vie fini. Si l'état lié virtuel interagit suffisamment longtemps avec les états non occupés de la bande de conduction, un trou peut s'y former et les atomes se séparer en emportant un trou profond

    Évaluation théorique de la pulvérisation cathodique isotrope

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    This paper constitutes the first part of a theoretical study of the emission of secondary ions upon impact of rare gase ions (energy of some keV) on métal targets. We developed a model which allows us to describe the ejection of randomly displaced particles during the cascades following the bombardment. This emission, which has an isotropic feature ("erratic emission"), is to be differentiated from the focussing collision émission ; this émission is responsible for the ejection of atoms outside the closed packed directions of the lattice. Afterwards our model was checked by comparison with experimental results. Then we proposed a formation mecanism of secondary ions from the internal electronic excitation created during violent impacts on some atoms of the cascade in the metal ; by introducing the average life time of such an excitation we show that the proposed model of the erratic emission can be easily adapted to a study of secondary ion emission.Cet article constitue la première partie d'une étude théorique de l'émission ionique secondaire provoquée par l'impact, sur des cibles métalliques, d'ions de gaz rares d'une énergie de quelques kiloélectron-volts. Dans ce but, nous développons un modèle qui permet de décrire l'éjection des particules déplacées au hasard, au cours des cascades de chocs provoquées par le bombardement. Cette émission, à caractère isotrope (« émission erratique »), se différencie de l'émission par chaînes de collisions focalisées ; c'est à elle que l'on doit l'expulsion d'atomes en dehors des directions denses du réseau. Un contrôle de la validité de notre modèle a ainsi été obtenu par comparaison aux résultats expérimentaux. Nous proposons ensuite un mécanisme de formation d'ions secondaires à partir d'une excitation électronique interne créée au cours d'un choc violent sur certains atomes de la cascade dans le métal ; en introduisant le temps de vie moyen d'une telle excitation, on montre que le modèle de l'émission erratique proposé peut être aisément adapté dans une étude de l'émission ionique secondaire

    Étude théorique de l'émission ionique secondaire

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    In this paper, we give the final results on our study of the kinetic emission of secondary ions, in earlier papers we proposed the following model : during the cascades induced by irradiation, a hole on a bound level of an atom might be created. If this atom is ejected fast enough to keep its excitation, it will produce a secondary ion. The charge of this ion is simple or multiple depending on the type of deexcitation. The theoretical yields and energy spectra of particles with energies higher than 30 eV are in good agreement with experimental data for Mg+, Mg++ and Al++ . The agreement for Al+ is good only for energies higher than 300 eV, which agrees with the idea that there is a thermal emission of Al+ ions at low energies. The more complex case of Cu+ ions is considered in an indirect way. Some of the unknown parameters are obtained by comparison of part of our results with expérimental data. With this information, the complete calculation can be achieved, and the study of transition elements is now possible.Dans cet article, nous établissons les résultats finaux de notre étude de l'émission cinétique d'ions secondaires dont voici le mécanisme. Au cours des cascades de chocs provoquées par l'irradiation, un atome peut recevoir une forte excitation sous forme d'un trou sur un niveau lié profond. S'il sort du métal assez rapidement pour conserver son excitation, il donne un ion secondaire ; la charge de cet ion est simple ou multiple selon le type de désexcitation. Les rendements et les spectres d'énergie théoriques des particules d'énergies supérieures à 30 eV sont en bon accord avec l'expérience pour Mg+, Mg++ et Al++. Pour Al+, il n'y a concordance qu'au-delà de 300 eV, ce qui est en accord avec l'hypothèse selon laquelle il existe à basse énergie un mode d'émission thermique d'ions Al+. Le cas plus complexe des ions Cu+ est pris d'une manière indirecte. Certains paramètres inconnus sont évalués par comparaison d'une partie de nos résultats à l'expérience. Grâce à ces informations, le calcul complet peut être effectué et l'étude d'éléments voisins du cuivre est désormais permise

    Temps de désexcitation Auger d'un trou créé par bombardement ionique sur un niveau électronique lié d'un atome du métal irradié

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    The authors have studied secondary émission due to bombardment by noble gases ions. In these conditions a deep hole in a bounded orbital of a metal atom can be created during a strong knock on. Calculations of the lifetime of this excited state within the metal are developed in this paper. Comparison of this lifetime with the slowing down time of a displaced atom within the metal shows that it is possible to observe de-excitation, out of the target, of metastable atoms which are ejected from the sample. An expérimental proof was given by the observation of an Auger peak in the energy distribution of secondary electrons. The mechanism of kinetic emission of positive secondary ions which was earlier proposed by one of us is thus justified.Lors du bombardement de cibles métalliques par des ions de gaz rares, un trou profond peut être créé, au cours d'un choc violent, dans une orbitale liée d'une particule métallique. Nous exposons ici un calcul du temps de vie de cet état excité au sein du métal. La comparaison de ce temps de vie avec le temps de ralentissement d'une particule déplacée dans le métal montre qu'il est possible d'observer la désexcitation, à l'extérieur de la cible, d'atomes éjectés sous forme métastable, ainsi que nous l'avons vérifié expérimentalement par la mise en évidence d'un pic Auger dans la distribution énergétique des électrons secondaires. Le mécanisme d'émission cinétique d'ions secondaires positifs que nous avons proposé antérieurement est ainsi justifié

    MISE EN ÉVIDENCE DE PROPRIÉTÉS ÉLECTRONIQUES DE PETITS AGRÉGATS D'ATOMES PAR ÉMISSION IONIQUE SECONDAIRE

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    Les ions moléculaires des éléments des groupes I à IV peuvent être classés en 2 catégories suivant que leurs intensités d'émission secondaire présentent (groupes I, III, IV, Cr) ou non (groupe II, métaux de transition sauf Cr) des alternances avec la parité du nombre d'atomes de l'agrégat. Cette propriété s'interprète bien à partir de la structure électronique des agrégats déterminée à l'aide de l'approximation de Hückel la plus simple.Molecular ions of group I to IV elements can be shared into two groups according as there are (groups I, III, IV, Cr) or not (group II, transition metals except Cr) some alternations in their secondary emission intensities with the parity of the cluster atom number. This property is fairly well understood from the cluster electronic structure studied with the simplest Hückel approximation

    Determination of some C60 electronic properties. Application to the cohesive energy in C60 ionic compounds

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    The electron affinities E An, defined as the gained energy in C60 + ne → Cn- 60 reactions, are determined by the Gutzwiller method for free C 60. We use them in the study of the cohesive energy of C60M x compounds, where M = K, Rb and x = 3 or 6. We consider 4 terms: the Madelung, ionization, core-repulsion and crystal field energies. The core-repulsion parameters are taken from the literature for C60 K3 and determined for the other compounds. We show that the cohesive energy of the considered compounds is positive only if we take into account the crystal field term. The stability of other C60 ionic compounds is discussed.Les affinités électroniques E An des agrégats libres C60, définies comme l'énergie gagnée dans la réaction C 60 + ne → Cn-60, sont déterminées par la méthode de Gutzwiller. Nous les utilisons dans l'étude de l'énergie de cohésion de composés C60Mx, avec M = K, Rb et x = 3 ou 6. Nous considérons 4 termes : les énergies de Madelung, d'ionisation, de répulsion de coeur et de champ cristallin. Les paramètres décrivant la répulsion de coeur sont tirés de la littérature pour C60 K3 et sont déterminés pour les autres composés. Nous montrons que l'énergie de cohésion des composés considérés n'est positive que si l'on tient compte du terme de champ cristallin. La stabilité d'autres composés ioniques du C60 est aussi discutée
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