Vysokorozlišovací spektroskopie charakteristických ztrát energie elektrony

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 10. června 2018; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Vysokorozlišovací spektroskopie charakteristických ztrát energie elektrony zkr. SHEE-VR (high-resolution electron energy loss spectroscopy, zkr. HREELS) je typ charakteristické spektroskopie ztráty energie elektronů , jejímž předmětem analýzy je ztráta v důsledku excitace vibrací atomů na povrchu pevné látky a adsorbuje na něm.

Popis

Protože excitační ztráty povrchových a adsorbátových atomů jsou obvykle zlomky elektronvoltu , jsou jim odpovídající píky velmi blízké elastickému píku a k jejich pozorování je zapotřebí velmi vysoké energetické rozlišení. K dosažení tohoto cíle se používají monochromátory pro vytvoření svazku primárních elektronů a analyzátory s vysokým energetickým rozlišením pro záznam spekter elektronů rozptýlených ze vzorku.

ESEE-VR se ukázal jako výkonná metoda pro studium adsorpce atomů a zejména molekul na povrchu pevných látek. Umožňuje identifikovat typ adsorbátu a poskytuje informace o geometrii jeho chemických vazeb . Úvaha je obvykle založena na srovnání vibračních módů měřených pomocí EHEE-VR se známými vibračními spektry molekul měřenými v plynné fázi pomocí IR spektroskopie nebo Ramanovy spektroskopie .

Následující úlohy se obvykle řeší pomocí SHEE-VR.

  1. Identifikace typu adsorbátu. Protože každá molekula je charakterizována sadou specifických vibračních módů, typ adsorbátu lze identifikovat na základě HPEE-VR spekter. Příklad na obr. ukazuje možnost rozlišení mezi adsorpcí kyslíku ve formě atomů O a molekul O 2 .
  2. Identifikace adsorpčních míst. To lze posoudit na základě vibračních módů odpovídajících určité vazbě mezi atomy adsorbátu a substrátem. Například v případě adsorpce organické molekuly na povrchu GaAs, výskyt vibračních módů odpovídajících vazbě As–H naznačuje, že jsou to atomy As, které jsou místy adsorpce.
  3. Stanovení orientace adsorbovaných molekul v prostoru. Použití různých geometrií rozptylu umožňuje zejména určit, zda jsou určité chemické vazby orientovány rovnoběžně nebo kolmo k povrchu.

Literatura

  1. Oura K., Lifshits V. G., Saranin A. A. et al. Úvod do fyziky povrchů / Ed. V. I. Sergienko. — M.: Nauka, 2006. — 490 s.
  2. Stietz F., Pantfoerder A., ​​Schaefer JA a kol. Studium dipólově aktivních vibrací na povrchu Ag(110)(nx1)O s vysokým rozlišením // Surf. sci. 1994. V. 318. S. L1201–L1205.