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 температуры 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.
Литература по дифракции медленных электронов
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.
Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса? (Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды. Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
