4.7. Структура адсорбированных слоев Взаимодействие проявляется в атомной структуре пленок. В равновесном состоянии Имеют упорядоченную структуру При высоких. - презентация

1 4.7. Структура адсорбированных слоев Взаимодействие проявляется в атомной структуре пленок. В равновесном состоянии Имеют упорядоченную структуру При высоких температурах Подвижность большая, время жизни в адцентре мало Слой становится неупорядоченным Но - имеется ненулевая компонента взаимодействия с подложкой Частицы проводят большую часть время в некоторых состояниях Некоторая форма упорядочения Равновесное состояние может достигаться отжигом системы при температуре Не следует идеализировать ситуацию Идеально упорядоченных систем нет Не во всех случаях достигается равновесное состояние Упорядочение может потребовать перестройки атомной решетки и системы связей, реакции, образования новой фазы Не только большие затраты энергии, но и большое время

2 Зависит от Графическое изображение состояния вещества в зависимости от значений параметров, определяющих это состояние, в данном случае от температуры и концентрации Фазовая диаграмма Адатомы располагаются случайным образом, образуют решеточный газ Большое разнообразие кристаллического строения адпленок Концентрации адсорбата Температуры Типа подложки и сорта адатомов При малых концентрациях расстояние между соседними атомами велико (> A), взаимодействие не существенно

3 Атомы находятся в поле, создаваемом решеткой подложки Адатомы большую часть времени проводят в адсорбционных центрах При увеличении концентрации расстояние между частицами уменьшается. Образующаяся структуры зависит от сил, действующих со стороны соседей Отличие решеточного газа от обычного двухмерного газа Энергия взаимодействия возрастает, становится важным фактором, Превалируют силы притяжения Адатомам энергетически выгодно объединиться в кластеры (островки) Конденсация адсорбата Если E А-S >> E взаим, то на фоне разреженного решеточного газа происходит разрастание двумерных кристаллитов вплоть до образования сплошного монослоя Структура островков вследствие влияния подложки может отличаться от структуры массивного адсорбата. Как двумерная, так и трехмерная

4 Выгоднее образование трехмерных кристаллитов. Значительно большее разнообразие структур Начиная с ~ 0,1 - 0,2 - упорядоченное расположение адатомов Отталкивательное взаимодействие Энергия взаимодействия больше, чем энергия связи с подложкой Например, при адсорбции на щелочно-галоидных кристаллах

5 Глубина потенциального рельефа >> энергии латерального взаимодействия Отношение периодов решетки пленки и подложки выражается целым числом: Согласованная структура Увеличение концентрации адсорбата приводит к уплотнению слоя Адатомы занимают равноценные положения Наряду со структурой, имеющей соотношение постоянных решеток m, возникает новая, имеющая другое, но опять-таки целое значение m (2)

6 Энергия взаимодействия равна или превышает энергию связи адчастиц с поверхностью твердого тела. Нониусная структура В равноценных местах каждый п - адатом. Отношение постоянных решетки выражается дробным, но рациональным числом. Энергия взаимодействия >> энергии связи адчастиц с поверхностью Главный фактор - латеральное взаимодействие. подложка оказывает лишь слабое возмущающее a ad /a s может иметь любое, в том числе и иррациональное значение Несогласованные или несоразмерные структуры

7 На структуру адслоев большое влияние оказывают дефекты Особенно наличие ступеней Щелочные и щелочноземельные атомы на гранях (211) вольфрама и молибдена Поперек бороздок - цепочки При увеличении концентрации Одномерное сжатие структуры, уменьшение расстояния между цепочками При адсорбции Ва – (2х6), у которой цепочки имею зигзагообразный вид Li / W (211) Непрямое взаимодействие