Principe du GIFAD :

Nous produisons un faisceau d’atomes d’hélium rapides à partir d’un faisceau d’ions neutralisés par échange de charge dans un gaz d’hélium. Le faisceau de neutres est ensuite collimaté par une paire de diaphragmes afin de réduire sa divergence à moins de 1 mrad. Des angles d’incidence inférieurs à 1° permettent de limiter la composante normale de l’énergie à moins de 500 meV. Dans ces conditions, les atomes sont réfléchis par la densité électronique de la surface à des distances de l’ordre de 2 à 5 Å. Lorsque le faisceau est aligné le long d’une direction cristallographie, la surface se comporte alors comme un réseau de diffraction ; les atomes diffusés sont collectés sur un détecteur sensible en position et produisent un motif de diffraction qui porte des informations sur le profil de densité électronique de la surface (incluant les propriétés cristallographiques) ainsi que sur le potentiel d’interaction atome-surface.

 

Comparaison avec les techniques de diffraction usuelles pour l’analyse des surfaces

La géométrie rasante (RHEED, GIFAD) permet de libérer l’espace au-dessus de l’échantillon. L’utilisation d’atomes (HAS, GIFAD) augmente la sensibilité à la dernière couche de la surface et permet de travailler plus facilement sur des isolants. Finalement, GIFAD permet une acquisition plus rapide car tout le faisceau diffusé est collecté sur un seul détecteur sensible en position.

Les outils de laboratoire (hors rayonnement synchrotron) pour l’analyse structurale des surfaces cristallines