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photoelectron diffraction; surface structure; carbonate; ammonia; oxide
61.14Qp
Abstract:
In dieser Arbeit werden für verschiedene Atome und Moleküle die Strukturen bestimmt, die sie bei der Adsorption auf Oberflächen annehmen. Als Methode wird dabei Photoelektronenbeugung im scanned-energy mode verwendet. Dabei wird die Intensität von Photoemissionslinien in Abhängigkeit von der Anregungsenergie für verschiedene Emissionswinkel gemessen.
Für das System Cu(100)-O wurden bei Raumtemperatur die niedrige und hohe Bedeckung untersucht. Bei der c(2 x 2)-Struktur der niedrigen Bedeckung (Theta = 0.13) wird ein Modell vorgeschlagen, bei dem der Sauerstoff in Höhen von 0.41Å und 0.70Å über der Oberfläche in vierfach koordinierten Lochplätzen adsorbiert. Bei der (2 x 2 sqrt(2))R45°-Struktur der hohen Bedeckung (Theta = 1) wurde die missing-row-Struktur aus der Literatur bestätigt. Der Sauerstoff adsorbiert dabei in einem dreifach koordinierten Lochplatz am Rand der missing-row, zu der er um 0.04(+0.04/-0.08)Å verschoben ist. Der Abstand zum darunterliegenden Cu-Atom beträgt 2.05±0.04Å. Die benachbarten Kupferatome an der Stufenkante liegen 0.17±0.10Å unterhalb des Sauerstoffs und sind um 0.29±0.10Å aus ihrer bulk-Position zur missing-row hin relaxiert. Die zentralen Kupferatome zwischen den Sauerstoffen befinden sich 0.09(+0.16/-0.19)Å oberhalb der Sauerstoffatome.
Die Adsorption von 1 Monolage CO auf einer Pd(110)-Oberfläche wurde bei einer Temperatur von 150K untersucht. Die ermittelte Adsorption in einer pseudo-short-bridge-Position zwischen den Pd-Atomen der <110>-Reihen schließt eine früher mit TLEED festgestellte Adsorption atop aus. Der Abstand des Kohlenstoffatoms des CO-Moleküls zum nächsten Pd-Nachbarn beträgt 1.97±0.03Å. Das C-Atom befindet sich in [110]-Richtung 0.06(+0.02/-0.07)Å außerhalb der Spiegelebene und in [001]-Richtung 0.45±0.07Å außerhalb der short-bridge-Position. Die C-O-Bindungslänge wurde fest auf 1.15Å gesetzt. Die C-O-Bindung hat einen Neigungswinkel von 22±5° zur Oberflächennormalen. Im Vergleich zur [110]-Richtung ist sie um 60(+40/-20)° gedreht. Es wird eine leichte Relaxation der Pd-Oberfläche von 0.07±0.02Å festgestellt. Anzeichen für eine laterale Relaxation der Oberfläche gibt es keine. Die bestimmte Adsorptionsgeometrie deutet auf eine p1g1-Symmetrie der Oberfläche, ist aber mit einer p2mg-Symmetrie verträglich.
Die Analyse des Systems Ag(110)-CO3 bei einer Temperatur von etwa 120K bestätigte das added-row-Modell aus der Literatur. Das Carbonat adsorbiert dabei atop auf den Silberatomen der <110>-Reihen und bindet mit einem Sauerstoffatom an die Silberatome der added-row. Der Abstand des bindenden O-Atoms zum nächsten Ag-Atom beträgt 1.9±0.2Å. Der Abstand des C-Atoms zum darunterliegenden Ag-Atom beträgt 2.64±0.09Å. Die ermittelten C-O-Bindungslängen liegen zwischen 1.26Å und 1.30Å. Dabei nehmen die Sauerstoffatome wohldefinierte Positionen ein, die mit einer C2v-Symmetrie des Carbonats verträglich sind. Insgesamt ist das Carbonatmolekül um 8° im Vergleich zur Oberfläche geneigt.
Beim System NiO(100)-NH3 wurde der NiO-Film durch Oxidation einer Ni(100)-Oberfläche hergestellt. Das System wurde bei einer Temperatur von 160-170K untersucht. Der Ammoniak adsorbiert atop über einem Nickelatom. Die Ni-N-Bindungslänge ist 2.06±0.02Å. Die Bindung ist um 7±6° zur Oberflächennormalen geneigt. Die Position der Wasserstoffatome wurde aufgrund ihres geringen Streuquerschnitts nicht bestimmt.
