Caractérisation de défauts lacunaires par annihilation de positons

Parmi les moyens d’étude non destructifs de la matière, l’annihilation de positons (ou positrons) permet de sonder la structure électronique des matériaux en mesurant les caractéristiques d’annihilations qui dépendent de la densité électronique vue par le positon et de la distribution des quantités de mouvement des électrons qui s’annihilent avec le positon [1][2][3][4][5][6][7] . Le positon, chargé positivement, est sensible aux variations de potentiel coulombien dans un matériau [3] . Il sonde préférentiellement les régions éloignées des noyaux atomiques constituant des minima ou des puits de potentiel. Les défauts de type lacunaire , où manquent des noyaux, forment en général des puits de potentiel suffisamment profonds dans les solides pour piéger le positon jusqu’à des températures proches de la fusion.

• Dans un cristal sans défaut , l’annihilation de positons permet l’ étude des surfaces de Fermi [8] . Dans un cristal avec défauts , elle permet de déterminer le volume libre des défauts – de l’échelle atomique (lacune) à l’échelle microscopique (cavités) – et, suivant le type de solide, métal ou isolant, la charge de ces défauts caractérisée par la dépendance en température du piégeage [9] . Ces propriétés ont permis de développer l’annihilation de positons comme une spectroscopie unique des défauts de type lacunaire ou de type accepteur à l’échelle atomique [10] .

  L’annihilation dans les défauts de type lacunaire a été mise en évidence...