J. Physique Lett. 37, 187-190 (1976)
DOI: 10.1051/jphyslet:01976003707-8018700

Détermination des déplacements thermiques des atomes de surface d'un monocristal de cuivre (face 100) par l'étude de la diffusion élastique d'un jet atomique d'hélium

G. Armand, J. Lapujoulade et Y. Lejay

Service de Physique Atomique, Section d'Etudes des Interactions Gaz-Solides, CEN Saclay, B.P. n° 2, 91190 Gif-sur-Yvette, France

Abstract
Using a high resolution expérimental apparatus, the elastic and coherent part of the specular reflexion of helium on (100) copper has been isolated. The intensity dependence of this peak as a function of crystal temperatures or incident atom energy is rationalized, within the frame of Beeby's model, by means of a Debye-Waller factor. One obtains the He-Cu potential well depth (0.009 eV) and an apparent surface Debye temperature (Θapp = 370 K). A simple collision model when the helium atom is in interaction with four surface atoms may explain this last result.

Résumé
En utilisant un appareillage expérimental à résolution élevée on a pu séparer la partie élastique et cohérente de la réflexion spéculaire de l'hélium sur la face (100) du cuivre. Les variations de l'intensité de ce pic en fonction de la température du cristal et de l'énergie des atomes incidents s'interprètent suivant le modèle de Beeby à l'aide d'un facteur de Debye-Waller. On en tire la profondeur du puits de potentiel He-Cu (0,009 eV) et une température de Debye de surface apparente (Θapp = 370 K). Un modèle simple de collision dans lequel l'hélium est en interaction avec quatre atomes de surface permet d'interpréter ce dernier résultat.

PACS
6830 - Dynamics of solid surfaces and interface vibrations.
7920R - Atomic and molecular beam interactions with surfaces.

Key words
atom surface impact -- copper -- Debye temperature -- Debye Waller factors -- particle backscattering -- thermal displacements -- high resolution experimental apparatus -- specular reflexion -- intensity dependence -- Debye temperature -- collision model -- Cu -- backscattering of atomic beam -- temperature dependence -- Debye Waller factors