Nanowires with finite radii formed in operating liquid metal ion sources (LMIS)

Pierre Joyes; Jean Van de Walle; René-Jean Tarento

doi:10.1016/j.crhy.2004.10.009

Physics/Solids, fluids: structure

Nanowires with finite radii formed in operating liquid metal ion sources (LMIS)
[Nanofils de rayon fini formés dans des sources à évaporation de champ en cours de fonctionnement.]

Présenté par : Jacques Friedel

Pierre Joyes ¹ ; Jean Van de Walle ¹ ; René-Jean Tarento ¹

¹ Laboratoire de physique des solides, Université Paris-Sud, bâtiment 510, 91405 Orsay, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 5 (2004) no. 8, pp. 933-939.

Résumé
Abstract

Les ions produits par évaporation de champ ont été analysés par spectrographie de masse. Les spectres présentent pour certains éléments des périodicités remarquables, c'est-à-dire des séries de pics équidistants séparés par un nombre d'atomes, ν, constant. Nous montrons que ces particules sont vraisemblablement produites à partir de jets terminés par un cylindre dont la section comporte ν atomes. Les ${Ge}_{6 m + 1}^{3 +}$ et ${Sn}_{6 m + 1}^{3 +}$ , avec $m = 3$ à 8, et les ${Ge}_{6 m + 4}^{3 +}$ , avec $m = 9$ à 14, observés proviendraient ainsi de jets avec $ν = 6$ . Nous examinons aussi le bismuth et l'or. Dans ce dernier cas, le modèle permet d'interpréter la présence encore inexpliquée de l'ion ${Au}_{8}^{3 +}$ .

For some elements such as germanium or tin, the mass spectra of ions emitted by liquid metal ion sources (LMIS) exhibit periodicities, i.e. series of equidistant peaks with an increase, ν, in the number of atoms between two peaks. We attribute it to the existence of jets in operating LMIS, the upper part of them being cylinders with ν-atom sections. The ${Ge}_{6 m + 1}^{3 +}$ and ${Sn}_{6 m + 1}^{3 +}$ , $m = 3$ to 8, and ${Ge}_{6 m + 4}^{3 +}$ , $m = 9$ to 14, observed ions can be explained by this mechanism, here $ν = 6$ . We extend this mechanism to bismuth and gold and, in this last case, it allows the interpretation of a yet unexplained ${Au}_{8}^{3 +}$ ion.

Reçu le : 2004-04-12
Accepté le : 2004-07-20
Publié le : 2004-10-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2004.10.009

Keywords: Liquid metal ion source, Nanowire, Finite radius, Mass spectrum, Two-dimension jellium
Mot clés : Source à évaporation de champ, Nanofils, Rayon fini, Spectre de masse, Jellium à deux dimensions

Affiliations des auteurs :

Pierre Joyes ¹ ; Jean Van de Walle ¹ ; René-Jean Tarento ¹

¹ Laboratoire de physique des solides, Université Paris-Sud, bâtiment 510, 91405 Orsay, France

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Pierre Joyes; Jean Van de Walle; René-Jean Tarento. Nanowires with finite radii formed in operating liquid metal ion sources (LMIS). Comptes Rendus. Physique, Volume 5 (2004) no. 8, pp. 933-939. doi : 10.1016/j.crhy.2004.10.009. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2004.10.009/

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