EXTENDED X-RAY ABSORPTION FINE STRUCTURE : RECENT DEVELOPMENTS

Résumé
L'EXAFS (Structure Fine d'Absorption X) est l'étude des oscillations du coefficient d'absorption X, en fonction de l'énergie du photon X au-dessus du seuil. Il est depuis longtemps admis que ce phénomène est lié aux modifications de l'état électronique final résultant de la présence des atomes voisins. Dans les dernières années, l'EXAFS est, de plus en plus, apparu comme un nouvel outil dans l'étude des structures ; la mise en service de sources de rayonnement synchrotron, multipliant par un facteur 10⁶ les intensités disponibles dans un large domaine d'énergie, a permis l'obtention, en quelques minutes, de spectres EXAFS ayant un excellent rapport signal sur bruit. Plus récemment, enfin, des progrès ont été réalisés dans les méthodes d'analyse des résultats. En effet, avant d'extraire des distances exactes d'un spectre EXAFS, on doit connaître les déphasages associés aux propriétés de rétrodiffusion des atomes ; ces derniers peuvent être obtenus par analyse de systèmes modèles connus ou par des calculs ab initio. Si la couche des premiers voisins est suffisamment isolée, les deux méthodes ont démontré la possibilité de mesurer des distances avec une précision de 0,01 Å. Des systèmes, où plusieurs distances interviennent, ont été aussi analysés avec succès. L'intensité du rayonnement synchrotron permet de s'intéresser à des expériences jusqu'a présent impossibles, par exemple l'EXAFS de surface. Il a été démontré qu'en mesurant l'intensité d'une transition Auger en fonction de l'énergie du photon incident, on pouvait détecter un signal EXAFS dû à une monocouche d'atomes absorbés. Les récentes expériences, sur ce sujet, faites par Citrin, Eisenberger et Hewitt seront présentées.

Abstract
Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) refers to the oscillation of the X-ray absorption coefficient as a function of X-ray energy above threshold. It has long been recognized that this phenomenon is caused by modifications of the final electronic state due to the presence of the surrounding atoms. In the past few years there has been growing appreciation of the possibility of using EXAFS as a new structural tool. At the same time synchrotron radiation in this energy range has become available. The 10⁶ increase in tunable X-ray intensities available over a broad spectral region means that EXAFS spectra with excellent signal-to-noise can be obtained in a matter of minutes. More recently progress has also been made in the ability to analyze these data. Before one can extract distances from the EXAFS data, it is necessary to have information on phase shifts associated with the scattering properties of the photoelectrons. Such phase shifts can be obtained either by analysis of model systems with known distances or by ab initio calculations. In cases where the nearest neighbour shell is sufficiently isolated, both methods have been demonstrated to yield nearest neighbour distances to an accuracy of 0.01 Å. Multiple distance systems have also been analyzed with good results. The availability of an intense X-ray radiation from the synchrotron source naturally leads one to consider experiments that were previously impossible. One such example is surface EXAFS. It has been pointed out that by measuring the intensity of a single Auger transition as a function of photon frequency, it is possible to obtain EXAFS signal from a monolayer of adsorbed atoms. The recent experimental observation of surface EXAFS by Citrin, Eisenberger and Hewitt will be reviewed.