Transcript Фотоэлектронная спектроскопия наноразмерных атомно

Дальневосточный федеральный университет
Лаборатория электронного строения
и квантовохимического моделирования
Фотоэлектронная спектроскопия
наноразмерных атомно-молекулярных систем
в парообразном и конденсированном
состояниях
1
Информационные характеристики основных
методов исследования поверхности
Метод
Структура
Состав
Электронная структура,
химическое состояние
Дифракция медленных электронов
(ДМЭ)
Дифракция (отраженных) быстрых электронов (ДОБЭ)
Рентгеновская фотоэлектронная
спектроскопия (РФЭС)
Ультрафиолетовая фотоэлектронная
спектроскопия (УФЭС)
Развитая тонкая структура края поглощения рентгеновских лучей поверхностью (SEXAFS)
Электронная оже-спектроскопия (ЭОС)
Спектроскопия ионизационных потерь
(СИП)
Вторично-ионная масс-спектроскопия
(ВИМС)
Методы измерения работы выхода
Рассеяние молекулярных пучков (РМП)
Отраженно-адсорбционная ИКспектроскопия (ОАИКС)
Спектроскопия характеристических потерь энергии электронов высокого разрешения (СХПЭЭВР)
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
2
Физические основы метода ФЭС
УФЭС
РФЭС
hν = 12-41 эВ
hν = 1486,6 эВ
Al Kα
ЭИin = hn - Eкин
hν = 1253,6 эВ
Mg Kα
Eсв = hn – Eкин – сп ± зар
3
Колебательная структура фотоэлектронных полос
4
Характеристичность полос РФЭ-спектра
5
Схема фотоэлектронного спектрометра
Схема фотоэлектронного спектрометра с полусферическим анализатором
электронов: 1 – ионизационная кювета, 2 – электростатическая линза,
3 – полусферический анализатор, 4 – вторичный электронный
умножитель, 5 – корпус анализатора с магнитным экраном, 6 – вход в
вакуумную систему, М – ввод исследуемых молекул
6
Высоковакуумная установка
для исследования поверхности “Omicron”
7
Высоковакуумная установка
для исследования поверхности “Omicron”
8
Высоковакуумная установка
для исследования поверхности “Omicron”
9
Высоковакуумная установка
для исследования поверхности “Omicron”
10
Размер объектов исследования
11
ФЭ спектры трис-ацетилацетонатов металлов
12
Энергии ионизации
трис-ацетилацетонатов металлов
13
Корреляционная диаграмма экспериментальных
ЭИ RuO4 и ClO-4
14
Исследование эффекта диполя
15
Исследование валентной зоны d-металлов
методом ФЭС
Спектры валентных зон металлов и сплавов: а - РФЭС - спектры Сu (1), Zn (2) и латуни (3); б - РФЭСспектры Pd (1), сплава 75% Pd + 25% Ag (2), сплава 25% Pd + 75% Ag (3), Ag (4); УФЭС-спектры (hv
=21,2 эВ) четырех образцов иридия: 1 - грань (100), 2 - фольга, 3 - грань (110), 4 - грань (111).
16
Толщина поверхностного слоя,
анализируемого методом РФЭС
17
Средняя глубина выхода электронов
в твердых образцах
18
РФЭ-спектр поливинилсилоксана
19
РФЭ-спектр поливинилсилоксана (C1s)
20
РФЭ-спектр поливинилсилоксана (O1s)
21
РФЭ-спектр поливинилсилоксана (Si2p)
22
Исследование адсорбции методом ФЭС
Спектры валентных электронов СО-адсорбат: а - УФЭС-спектры (hv =130 эВ) CO-Pd(110) (1 - чистая
поверхность Pd(110), 2 - та же поверхность после хемосорбции СО при экспозиции 10 L и температуре
90К, 3 - разность между спектрами 2 и 1, 4 - спектр СО в газовой фазе); б - УФЭС-спектры (hv = 36
эВ) CO-WC(OOOl), полученные при двух геометриях эксперимента - "запрещенной" (α=0°, υ= 50°,
φ=90° (1)) и "разрешенной" для ионизации σ-уровней (α=0°, υ= 50°, φ=0°(2)); в - влияние
температуры на хемосорбированный слой СО на WC(OOOl)
23
Влияние угла вылета фотоэлектронов на ФЭ спектр
24
Влияние угла вылета фотоэлектронов на ФЭ спектр
82
62
22
25
Влияние ионного травления на ФЭ спектр
26