17.2 EXAFS
227
17.2 EXAFS
17.2.1 Principe
Les photons X peuvent arracher un électron à un atome si leur énergie hn est supérieure à l’énergie de liaison E i de l’électron. La courbe de variation de l’absorption,
en fonction de l’énergie, présente des seuils K, L . . . qui correspondent à des excitations d’électrons 1s, 2s et 2p . . . Au-delà du seuil de l’élément étudié, l’absorption
diminue de manière régulière dans un gaz, mais présente des oscillations dans un
solide. Ces oscillations peuvent s’étaler sur 600 à 1000 eV et les périodes qui sont de
l’ordre de 50 à 100 eV dépendent de l’entourage de l’atome photo-excité.
L’interprétation de ces oscillations est que le photo-électron éjecté de l’atome se
propage sous forme d’une onde sphérique qui est rétrodiffusée par les atomes voisins.
Ce phénomène constitue l’EXAFS (acronyme de « Extended X-ray Absorption Fine
Structure »).
Connu depuis 1930, cet effet qui donne des informations sur la symétrie de l’environnement local et sur les distances avec les voisins immédiats, n’est exploité que
depuis l’apparition des générateurs à rayonnement synchrotron qui permettent de
disposer de sources « blanches » d’intensité suffisante.
17.2.2 Formule de Stern
Les oscillations des spectres sont caractérisés par : x(k) =
m(k) − m 0 (k)
m(k)
m 0 (k) correspondant à l’absorption de l’atome isolé.
Stern, Lytle et Sayers ont établi la formule suivante qui est maintenant utilisée
pour l’interprétation des spectres :
x(k) = −
1
k
j
3 cos
2 (R j , E)
| f j (p, k) |
R 2
j
· sin
2k · R j + 2d + q j
· e
−2s
2 k
2 · e
−
2R j
L(k)
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17.2 EXAFS
17.2.1 Principe
Les photons X peuvent arracher un électron à un atome si leur énergie hn est supérieure à l’énergie de liaison E i de l’électron. La courbe de variation de l’absorption,
en fonction de l’énergie, présente des seuils K, L . . . qui correspondent à des excitations d’électrons 1s, 2s et 2p . . . Au-delà du seuil de l’élément étudié, l’absorption
diminue de manière régulière dans un gaz, mais présente des oscillations dans un
solide. Ces oscillations peuvent s’étaler sur 600 à 1000 eV et les périodes qui sont de
l’ordre de 50 à 100 eV dépendent de l’entourage de l’atome photo-excité.
L’interprétation de ces oscillations est que le photo-électron éjecté de l’atome se
propage sous forme d’une onde sphérique qui est rétrodiffusée par les atomes voisins.
Ce phénomène constitue l’EXAFS (acronyme de « Extended X-ray Absorption Fine
Structure »).
Connu depuis 1930, cet effet qui donne des informations sur la symétrie de l’environnement local et sur les distances avec les voisins immédiats, n’est exploité que
depuis l’apparition des générateurs à rayonnement synchrotron qui permettent de
disposer de sources « blanches » d’intensité suffisante.
17.2.2 Formule de Stern
Les oscillations des spectres sont caractérisés par : x(k) =
m(k) − m 0 (k)
m(k)
m 0 (k) correspondant à l’absorption de l’atome isolé.
Stern, Lytle et Sayers ont établi la formule suivante qui est maintenant utilisée
pour l’interprétation des spectres :
x(k) = −
1
k
j
3 cos
2 (R j , E)
| f j (p, k) |
R 2
j
· sin
2k · R j + 2d + q j
· e
−2s
2 k
2 · e
−
2R j
L(k)