Effet Kossel dans une multicouche périodique Cr/B4C/Sc sous irradiation par un faisceau de protons
Résumé
L’effet Kossel désigne la diffraction par un matériau périodique du rayonnement caractéristique émis par les atomes présents à l’intérieur de ce même matériau. Nous avons mesuré les interférences de Kossel des émissions X caractéristiques induites par protons dans une multicouche périodique [Cr/B4C/Sc]x100 exposée à un faisceau de protons de 2 MeV. Les épaisseurs des différentes couches de chrome, carbure de bore et scandium sont inférieures au nanomètre. L'intensité des émissions Cr Kα et Sc Kα est mesurée en fonction de l’angle de détection. Une modulation de l’intensité des émissions est détectée quand cet angle est proche de la valeur de l’angle de Bragg calculée avec la période de la multicouche et l’énergie de l’émission, c’est-à-dire quand se développe un fort champ d’ondes stationnaires à l’intérieur de l’empilement. Cette observation est en accord avec des simulations basées sur le théorème de réciprocité, calculant l’intensité du champ électrique en fonction de la profondeur. Si les interférences de Kossel ont déjà été observées sous irradiation par faisceaux de rayons X, d’électrons et d’ions, dans des cristaux et des multicouches périodiques, c’est la première fois qu’elles sont observées avec des protons dans une multicouche. Combinée aux calculs, cette méthode de Kossel sera un bon outil pour caractériser et modéliser l'empilement de couches nanométriques et leurs interfaces