Libre parcours moyen inélastique (électrons)
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Le libre parcours moyen inélastique (en anglais : inelastic mean free path, ou IMFP) des électrons est une mesure de la distance moyenne qu'un électron parcourt à travers un solide avant de perdre de l'énergie.
Si un faisceau primaire monochromatique d'électrons d'énergie arrive sur une surface solide, la majorité des électrons incidents perdent leur énergie car ils interagissent fortement avec la matière, conduisant à une excitation du plasmon, à la formation de paires électron-trou et à une excitation vibratoire[2]. L'intensité du faisceau primaire est atténuée en fonction de la distance , parcourue dans le solide. La décroissance de l’intensité peut s'exprimée comme suit :
où est l'intensité du faisceau d'électrons primaires après avoir traversé le solide jusqu'à une profondeur depuis la surface. Le paramètre s'appelle le libre parcours moyen inélastique (en anglais : inelastic mean free path, ou IMFP). Il est défini comme la distance qu'un faisceau d'électrons parcourt avant que son intensité ne soit divisée par e (la base des logarithmes naturels). Cette équation est étroitement liée à la loi de Beer-Lambert. Notons que les électrons éliminés du faisceau n'ont pas forcément disparu, la plupart ont juste perdu de l’énergie et ont été déviés de leur trajectoire initiale par diffusion inélastique.
L'IMFP des électrons en fonction de leur énergie peut être décrit approximativement par une courbe universelle qui est la même pour tous les matériaux[1],[3].
La connaissance de l'IMFP est indispensable pour certaines mesures en spectroscopie électronique et en microscopie électronique[4].