Spectroscopie d’absorption X pour la caractérisation structurale de films minces et de superréseaux métalliques

X-ray absorption spectroscopy to study metallic multilayers

Résumé

Dans ce travail, l’EXAFS est utilisé pour déterminer la structure de films de Mn déposés sur des réseaux d’iridium d’orientation (111) et (100) par épitaxie par jets moléculaires. Comme Mn peut adopter différentes configurations cristallographiques avec de très faibles différences de distances entre premiers et deuxièmes voisins, l’examen, même quantitatif, du premier pic de la transformée de Fourier des oscillations EXAFS ne suffit pas pour déterminer la structure du Mn. Une modélisation des oscillations, prenant en compte les effets de diffusion multiple, devient nécessaire. Les structures du Mn sont alors déterminées par simple comparaison entre les oscillations EXAFS calculées et expérimentales. Dans les films minces de Mn, nous avons trouvé du Mn dans une structure trigonale sur le réseau de surface d’lr(111) et tétragonale sur le réseau de surface d’lr(100). En dépôts épais, Mn relaxe vers sa structure de Mn α. Dans cet article, nous montrons de plus que la superstructure ( √ x √3) R30° observée sur du Mn épitaxié sur lr(111) provient d’un mélange de structure cfc et Mn α, et non de la présence de phases de Laves isotypes de Cu₂Mg ou Zn₂Mg comme l’ont suggéré certains auteurs. Nous étudions également la structure de superréseaux du type Fe_xMn_1-x/lr(100) en fonction de la composition de l’alliage FeMn. Nous montrons en particulier comment la procédure d’analyse décrite ci-dessus nous permet de suivre pas à pas une évolution de la structure de ces alliages contraints par Ir en fonction de leur composition, et de mettre en évidence une transition structurale pour 70 % de fer dans l’alliage.