Энциклопедический словарь нанотехнологий - спектроскопия высокого разрешения характеристических потерь энергии электронами
Спектроскопия высокого разрешения характеристических потерь энергии электронами
спектроскопия высокого разрешения характеристических потерь энергии электронами Термин на английском
high-resolution electron energy loss spectroscopyСинонимы
Аббревиатуры
СХПЭЭ-ВР, HREELSСвязанные термины
спектроскопия характеристических потерь энергии электронамиОпределение
разновидность спектроскопии характеристических потерь, объектом анализа которой являются потери на возбуждение колебаний атомов поверхности твердого тела и адсорбатов на ней.
ОписаниеПоскольку потери на возбуждение атомов поверхности и адсорбата составляют обычно доли эВ, то соответствующие им пики отстоят очень близко от упругого пика, и для их наблюдения необходимо очень высокое разрешение по энергии. Для достижения этой цели используют монохроматоры при формировании первичного пучка электронов и анализаторы с высоким разрешением по энергиям для регистрации спектров рассеянных от образца электронов.
СХПЭЭ-ВР проявила себя как мощный метод исследования адсорбции атомов и, особенно, молекул на поверхности твердых тел. Она позволяет идентифицировать тип адсорбата и дает информацию о геометрии его химических связей. Рассмотрение обычно основывается на сравнении колебательных мод, измеренных с помощью СХПЭЭ-ВР, с известными колебательными спектрами молекул, измеренными в газовой фазе с помощью ИК-спектроскопии или рамановской спектроскопии.
При помощи СХПЭЭ-ВР обычно решают следующие задачи:
1) Идентификация типа адсорбата. Поскольку каждая молекула характеризуется набором определенных колебательных мод, на основе спектров ХПЭЭ-ВР можно идентифицировать тип адсорбата. На примере, приведенном на рис. 1, демонстрируется возможность различить адсорбцию кислорода в виде атомов О и молекул О2.
2) Идентификация мест адсорбции. Об этом можно судить на основе колебательных мод, соответствующих определенной связи между атомами адсорбата и подложки. Например, в случае адсорбции органической молекулы на поверхности GaAs появление колебательных мод, соответствующих связи As-H, указывает на то, что именно атомы As являются местами адсорбции.
3) Определение ориентации адсорбированных молекул в пространстве. Использование различных геометрий рассеяния позволяет, в частности, определить, ориентированы ли определенные химические связи параллельно или же перпендикулярно поверхности.
Авторы- Зотов Андрей Вадимович, д.ф.-м.н.
- Саранин Александр Александрович, д.ф.-м.н.
Рис.1. Изучение методом СХПЭЭ-ВР адсорбции кислорода на поверхности серебра. В случае адсорбции при комнатной температуре (средний спектр) наблюдается характерный пик при 40.2 эВ, который соответствует колебательной моде O-Ag, что отражает диссоциацию молекул O2. В случае экспозиции образца в O2 при 100 K (верхний спектр) происходит молекулярная адсорбция O2; характерные пики при 29.4 мэВ и 79.1 мэВ соответствуют колебательным модам Ag-O2 и O-O, соответственно. Спектр чистой поверхности Ag(110) (нижняя кривая) приведен для сравнения. Источник: Stietz F., Pantfoerder A., Schaefer J.A., et al. High-resolution study of dipole-active vibrations at the Ag(110)(nx1)O surface // Surf. Sci. 1994 Vol. 318 P.L1201-1205. |
Теги
Разделы
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов
Вопрос-ответ:
