LEED (Low energy electron diffraction)
LEED (Low energy electron diffraction)
Metodo per la caratterizzazione della struttura di superfici cristalline. La tecnica LEED impiega elettroni a bassa energia (10÷100 eV con lunghezze d’onda che vanno da 4 a 0,4 Å) per bombardare la superficie del solido, sfruttando il fenomeno della diffrazione elettronica che ha luogo all’interno della struttura cristallina, nella quale gli atomi hanno una disposizione di tipo periodico. La struttura della superficie (disposizione degli atomi e ordine superficiale) può essere ricavata valutando l’intensità e il profilo del pattern di diffrazione. In virtù della piccola lunghezza d’onda di de Broglie associata al fascio elettronico è possibile ottenere misure con una precisione fino a un centesimo di nanometro. L’apparato per realizzare misure LEED è costituito da un fascio di elettroni monocromatici prodotti da un cannone elettronico e focalizzati sulla superficie da caratterizzare per mezzo di una serie di elettrodi. Dopo lo scattering sul campione, gli elettroni vengono opportunamente selezionati da un sistema di rilevazione a griglia e riaccelerati verso uno schermo luminescente, sul quale si può osservare il pattern di diffrazione. Il metodo LEED viene utilizzato nel caso di sistemi per ultra-high vacuum, allo scopo di evitare disturbi superficiali dovuti ad adsorbimento, spesso in congiunzione con la tecnica AES (Auger electron spectroscopy) per l’identificazione delle specie superficiali. Malgrado il fenomeno della diffrazione di elettroni fosse nota sin dagli anni Venti del Novecento è solo dagli anni Sessanta che è stato possibile cominciare a costruire un apparato in grado di sfruttarla per la caratterizzazione dei materiali, grazie all’introduzione della tecnologia ultra-vacuum e allo sviluppo di una teoria più avanzata (detta teoria dinamica).