Numéro
J. Phys. France
Volume 51, Numéro 7, Avril 1990
Page(s) 639 - 650
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01990005107063900
J. Phys. France 51, 639-650 (1990)
DOI: 10.1051/jphys:01990005107063900

Core-level photo-emission and -absorption spectra in Rare Earth hydroxide series

J.C. Parlebas1, E. Beaurepaire1, T. Ikeda2 et A. Kotani2

1  IPCMS CNRS, Université Louis Pasteur, 4 rue Blaise Pascal, 67070 Strasbourg, France
2  Department of Physics, Faculty of Science, Tohoku University, Sendai 980, Japan


Abstract
We calculate the 3d-photoemission spectra of R(OH)3 compounds (with R = La, Ce, Pr, Nd and Sm) by using the single impurity Anderson model. Then by analysing the corresponding experimental data we are able to estimate the key parameter values of the hydroxides considered within our model calculation. We also analyse the 2p-photoabsorption spectra of La(OH)3, Ce(OH) 3 and Sm(OH)3 which have been observed recently : in addition to the parameters already introduced we need two new parameters (U fd and Udc) which are specific to the photoabsorption process. From our systematic study of the lanthanide hydroxide series (at least from La to Sm) we deduce that the available experimental 3d-photoemission spectrum of Ce(OR)3 is probably not consistent with a genuine sample of Ce(OH)3 - due to surface contamination. Nevertheless we are able to predict the corresponding intrinsic 3d-photoemission spectrum and in addition we present some new preliminary experimental measurements on that compound.


Résumé
Nous calculons les spectres de photoémission 3d des composés R(OH) 3 avec R = La, Ce, Pr, Nd et Sm et ce, en utilisant le modèle d'Anderson à une impureté. Ensuite par l'analyse des résultats expérimentaux correspondants, nous pouvons estimer la valeur des paramètres fondamentaux de notre modèle pour la série envisagée des hydroxydes. De même, nous interprétons les spectres d'absorption 2p de La(OH)3, Ce(OH)3 et Sm(OH)3 qui ont été observés recemment : pour ce faire, en plus des paramètres précédemment introduits, nous avons besoin de deux nouveaux paramètres ( Ufd et Udc) qui sont spécifiques aux processus d'absorption. A partir de notre étude systématique de la série des hydroxydes de lanthanides (du moins de La à Sm) nous avons déduit que le spectre de photoémission obtenu expérimentalement dans Ce(OH)3 n'est probablement pas celui d'un échantillon authentique - à cause de la contamination de surface. Au contraire, nous pouvons prédire la forme théorique d'un spectre de photoémission 3d intrinsèque à Ce(OH)3 et en plus nous présentons quelques résultats expérimentaux préliminaires (mais nouveaux) sur ce composé.

PACS
7960 - Photoemission and photoelectron spectra.
7870D - X ray absorption spectra.
7155 - Impurity and defect levels.

Key words
Anderson model -- cerium compounds -- lanthanum compounds -- neodymium compounds -- praseodymium compounds -- samarium compounds -- X ray absorption spectra -- X ray photoelectron spectra