Etudes par microscopie en champ proche des phénomènes de ...

Chapitre IV – Réalisation d’un transistor à vanne de spin sous ultra-vide.Fig. IV.9 : Simulation des trajectoires électroniques pour une lentille électrostatique à deuxéléments et effet de focalisation (la simulation a été faite à l’aide du logiciel Simion). Un carreaucorrespond à 1 mm. La zone de focalisation est du même ordre de grandeur que la focale decette lentille, de sorte que les lentilles électrostatiques sont en général traitées comme des lentillesépaisses.2.B.2. Le spectromètre électrostatiqueL’élément majeur du spectromètre est le sélecteur électrostatique. Le rotateur a un principe defonctionnement similaire. Son rôle est uniquement de collecter les électrons issus de la source àélectrons (potentiel attractif V = 90 V), et comme nous l’avons déjà souligné de « ramener » lapolarisation des électrons en une polarisation transverse.Le rôle du sélecteur est d’analyser en énergie les électrons photo-émis par la source d’électrons. Cesélecteur a la forme d’un condensateur cylindrique d’extension angulaire 90°. Il se compose de deuxarmatures cylindriques qui supportent des grilles de rayon intérieur R I et de rayon extérieur R E portés àdes potentiels respectifs V I et V E . Les électrons incidents entrent et sortent respectivement par unefente d’entrée et une fente de sortie de largeur s =0.5 mm.On peut montrer qu’à l’intérieur du sélecteur seuls les électrons d’énergiee(VI−VE)cinétique EA= auront une trajectoire circulaire (de rayon R A ) et pourront par conséquentRE2ln( )RIs’échapper par la fente de sortie. Les autres électrons auront d’autres trajectoires et seront collectés pardes plaques collectrices localisées de part et d’autres des grilles. Le rayon RA= RERIa été choiside telle sorte que le potentiel sur la trajectoire circulaire soit symétrique par rapport aux potentiels V IVI+ VEet V E : VA= . L’énergie totale d’un électron entrant dans le sélecteur est par conséquent :2⎡⎤⎢V⎥I−VEVI+ VEE = e⎢− ⎥(IV.3)⎢ RE2 ⎥⎢2ln( )⎥⎣ RI⎦Les potentiels du sélecteur ont été choisis pour que les électrons analysés soient ceux qui auraient unevitesse nulle dans le potentiel de sortie de l’Au. Si l’on choisi ce potentiel comme la référence desVI−VEVI+ VEénergies (électrode dorée), on a d’après IV.3 : = = VA. Pour une valeur de V A ,RE22ln( )R75I