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Abstract:
Die ersten Elementarschritte in der Adsorption von Wasser auf der Magnetit(111)-Oberfläche und die atomare Struktur der Wasser/Metalloxid-Grenzfläche werden kontrovers diskutiert. Hier werden experimentelle Befunde präsentiert, die durch Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie und temperaturprogrammierte Desorption erhalten wurden. Unterstützende DFT-Rechnungen zeigen, dass Wassermoleküle an Fetet- und O-Atomen dissoziativ unter Bildung zweier Hydroxo-Spezies adsorbieren. Diese wirken als Anker für weitere Wassermoleküle, wobei Dimere entstehen. Diese ordnen sich zu einer definierten (2×2)-Überstruktur an. Die Entstehung dieser geordneten Wasserschicht erfolgt durch eine kooperative Wechselwirkung zwischen den Dimeren und wird durch den Aufbau eines 2D-Netzwerks über H-Brücken angetrieben.
