Effet Mössbauer et techniques complémentaires : III. — L'EXAFS appliqué aux déterminations structurales de milieux désordonnés

Abstract

Depuis quelques années, et avec l'avènement du rayonnement synchrotron, l'EXAFS devient une technique de plus en plus utilisée pour l'étude de l'ordre local dans les systèmes désordonnés ou très dilués. C'est en effet, dans son principe, une expérience très simple qui consiste à mesurer l'absorption des photons X par la matière, et qu'on réalise facilement lorsqu'on dispose de hauts flux de photons émis par les anneaux de stockage d'électrons ou de positrons. Elle a aussi des spécificités uniques par rapport aux techniques de diffusion des rayons X ou des neutrons : — elle n'est sensible qu'à l'ordre local et ne sonde qu'une ou deux couches atomiques autour d'un atome donné ; — en contrepartie, elle est très précise et donne les distances à 1/100 Å près; — elle est très sensible : on peut étudier des systèmes dilués avec des concentrations de 10-4 ; — dans un système complexe, l'EXAFS peut donner l'ordre local autour de chacun des constituants. Cependant, l'analyse d'un spectre EXAFS n'est pas aussi directe que ne l'est l'interprétation d'un spectre de diffusion des rayons X ou des neutrons. La théorie de l'EXAFS implique diverses approximations que l'on ne doit pas perdre de vue sous peine d'aboutir à des résultats erronés. Un point crucial est l'extrême sensibilité de l'EXAFS au désordre de position qui peut en limiter l'emploi pour l'étude des milieux désordonnés. Ces différents points sont discutés dans la première partie de cet article, où on décrit aussi les montages expérimentaux dont on dispose à LURE. La seconde partie présente un certain nombre d'exemples d'utilisation de l'EXAFS pour l'étude des structures locales dans les amorphes, mais aussi les liquides, et plus généralement les systèmes désordonnés (coeurs de défauts, composés non stœchiométriques, etc...)