Experimental techniques of low-energy electron diffraction

Abstract

ВВЕДЕНИЕПо сравнению с другими дифракционными методами (рентгенография, электронография и нейтронография) метод дифракции медленных элек-тронов*) наиболее сложен как в постановке самого эксперимента, так и в интерпретации экспериментальных данных. Поэтому метод дифракции медленных электронов не получил такого широкого распространения, как электронография, а тем более как рентгенография. Безусловно, метод дифракции медленных электронов и не может претендовать на такую уни-версальность как электронография. Область применения метода весьма ограничена; используемые электронные пучки с энергией 10-10 3 эв могут проникать в вещество на глубину всего в несколько атомных слоев. Но именно это обстоятельство делает метод дифракции медленных электронов незаменимым для исследования строения моноатомных поверхностных слоев. К этому кругу вопросов относятся: строение атомночистых граней кристаллов, строение хемисорбированных газовых слоев, кинетика начальных стадий адсорбции газов и окисления металлов и т. п. Другой круг вопросов охватывает энергетические проблемы атомночистых поверх-ностей, а именно: определение внутреннего потенциала кристаллов, работы выхода электрона, изучение" фотоэффекта, электронной эмиссии и т. д.Развитие метода дифракции медленных электронов, начиная с пер-вых опытов 2 " 4 и кончая работами 1960 г., характеризуется непрерывным усовершенствованием аппаратуры и методов исследования. До настоя-щего времени почти все экспериментальные данные, основанные на дифрак-ции медленных электронов, носят чисто качественный характер. Это связано с отсутствием теории дифракции медленных электронов. При дифракции медленных электронов происходит преимущественно динами-ческое рассеяние электронов веществом. Для описания такого рассеяния необходимо учитывать взаимодействие электронов с атомными полями и взаимодействие рассеянных волн в веществе. Несовершенство теории состоит в том, что при учете этих эффектов наблюдается отсутствие пря-мой зависимости между симметрией расположения атомов в веществе *) В зависимости от энергии электронного пучка метод дифракции электронов усчовно делится на три группы: метод медленных электронов с энергией электронов в первичном пучке <10 3 эв, электронография (наиболее разработанный и широко при-меняемый метод) с энергией электронов в пучке <100 кэв и микродифракция с энергией электронов в пучке ~400 кэв (о последнем методе см. 1 ).