| Numéro |
J. Phys. France
Volume 37, Numéro 4, avril 1976
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| Page(s) | 397 - 406 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:01976003704039700 | |
DOI: 10.1051/jphys:01976003704039700
Analysis of the electron excitation spectra in heavy rare earth metals, hydrides and oxides
C. Colliex1, M. Gasgnier2 et P. Trebbia11 Laboratoire de Physique des Solides associé au C.N.R.S., Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
2 Laboratoire des Terres Rares, C.N.R.S., 92-Bellevue, France
Abstract
The energy loss spectra of 75 keV electrons transmitted through thin evaporated foils of heavy rare earths (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) in three different chemical states (metal, hydride and oxide) exhibit two main peaks due to collective « plasmon » excitations in the 10-17 eV energy range and to inner 5p excitations between 30 and 40 eV. A quantitative analysis of the intensity spectral distribution allows one to calculate the energy loss function and, through a Kramers-Krönig inversion, the dielectric constant and the dipole oscillator strength. Various results are then explained in terms of band structure, so that we are lead to propose a simple model for the interband transitions occuring in oxides.
Résumé
Les spectres de pertes d'énergie d'électrons de 75 keV à travers des couches minces évaporées de terres rares lourdes (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) dans trois états chimiques différents (métal, hydrure, oxyde) sont composés essentiellement de deux pics dus aux excitations collectives (plasmons) entre 10 et 17 eV et aux excitations d'électrons 5p entre 30 et 40 eV. Une analyse quantitative de la distribution spectrale des intensités nous permet de calculer la fonction perte d'énergie et, par l'intermédiaire d'une transformation de Kramers-Krönig, la constante diélectrique et la force d'oscillateur dipolaire. Les différents résultats sont interprétés en termes de structure de bandes, ce qui nous conduit à proposer un modèle simple pour les transitions interbandes observées dans les oxydes.
6185 - Channeling phenomena (blocking, energy loss, etc.).
7145G - Exchange, correlation, dielectric and magnetic response functions, plasmons.
7920K - Other electron-impact emission phenomena.
Key words
band structure -- dielectric function -- electron spectra -- energy loss of particles -- plasmons -- rare earth compounds -- rare earth metals