Spiegelnder Reflex Spiegelnder Reflex fr 50 70 Energieverlustspektrum

Spiegelnder Reflex • Spiegelnder Reflex für 50° - 70° • Energieverlustspektrum wird hauptsächlich im spiegelnden Reflex aufgenommen um Impulsübertrag auf Oberfläche zu minimieren • Größtmögliche Intensität

Messung • Intensität-Energie-Profil • Intensität-Winkel-Profil • Energieverlustspektrum I(E) I( s) I(ΔE)

Verwendung von HREELS • Strukturaufklärung von Oberflächen – Phononen / Gitterschwingungen – Adsorbatschwingungen • Schwingungsenergien auf OF • Rückschluss auf Lage der adsorbierten Atome, Moleküle • Dissoziationsenergien – (Plasmonen, Ionisations-, Feinstrukturkanten)

Oberflächenphononen • Phonon: Quasiteilchen zur Beschreibung von FK-Gitterschwingungen • Unendlich ausgedehnter FK: akustische Mode – Akustische Phononen – Optische Phononen • FK-Oberflächen: – Akustische und optische Phononen Parallel zur OF, analog zum FK – Senkrecht zur OF, Volumenphononen • Exponentieller Abfall der Amplitude in den FK hinein – Rayleigh-Phononen • Niederenergetische Phononen • Analogon zur Wasser-, Erdbebenwelle optische Mode

Spektrum von reinem Cu(110) E 0 = 4, 4 e. V ΔE = 3, 9 me. V i = 60°

Adsorption • Bei der Adsorbtion von Atomen und Molekülen auf OF unterscheidet man zwischen, – Physisorption • Die Physisorption beschreibt alle Adsorptionen, die zu keiner Veränderung der chemischen Struktur des Adsorbats führen. – Chemisorption • Bei der Chemisorption wird die chemische Struktur des Adsorbats verändert. • Häufig muss Aktivierungsenergie überwunden werden.

Frustration von Freiheitsgraden • 3 N Freiheitsgrade für ein N-atomiges Molekül in der Gasphase, – 3 Translations-, 3 Rotations- und 3 N-6 Schwingungsfreiheitsgrade • Lineare Moleküle (H 2, O 2, CO), – 3 Translations-, 2 Rotations und einen Freiheitsgrad der Schwingung • Adsorbtion auf der OF bedingt Transformation aller 6 Moden in Schwingungsmoden • Bildung von frustrierte Translationen und Rotationen

Absorbatschwingungen Spitzenlage (on top) Brückenlage O C O C M M M O C M Metallschwingung 400 cm-1 Streckschwingung 1900 cm-1 O C M M 200 cm-1 M O C M M M am Beispiel des CO-Moleküls O C 650 cm-1 M frustrierte Rotationen : e nz e 1 r G S IR 0 cm 100 frustrierte 1 Translationen cm-1 = 0, 124 me. V ≈ 2∙ 10 -20 J

Adsorbtionsgeometrien Charaktertafel Enthält Symmetrieelemente und ist irreduzible Darstellung einer Punktgruppe (spezielle Symmetriegruppe)

Differenzierte Detektion • Schwingungsfrequenz ω nach harmonischem Oszillator • Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz von der Masse • Möglichkeit mittels verschiedener Isotope die Schwingungen differenziert zu detektieren. • Ersetzung von Wasserstoff durch Deuterium, Reduzierung der Verlustenergie um

O 2 auf Cu(110) 1 L = 1 Torr ∙ 1μs = 10 -8 Torr ∙ 100 s L : Langmuir, Einheit der Dosis