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FU Berlin
Digitale Dissertation

Ralph Wichtendahl :
Instrumentierung für BESSY II und temperaturprogrammierte Desorption von CO, NO und Wasser von (100)-Einkristallspaltflächen der Metalloxide NiO und MgO
Instrumentation for BESSY II and temperature programmed desorption of CO, NO and water of the (100)-single crystal cleavage planes of the metal oxides NiO and MgO

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|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung

Für das Spektromikroskop SMART wurde eine Präparationskammer und ein trotz seitlichen Zuges auf 2 mm stabiles Schwingungsdämpfungssystem zur Verfügung gestellt.

In Tandemaufstellung mit dem SMART bei BESSY wurde ein Spektrometersystem mit hochauflösendem Energieanalysator, Partial-Yield-Detektor, Fluoreszenzdetektor, Probenpräparation sowie Heliumkühlung aufgebaut.

XPS-Messungen an Tantal-Deponaten auf Al2O3/NiAl(110)-Filmen zeigen, dass, während dicke Filme oxidieren, Submonolagen inert sind.

Erstmalig wurde die temperaturprogrammierte Desorption (TPD, TDS) von CO, NO und H2O einschließlich der Multilagendesorptionen von UHV-gespaltenen MgO und NiO-Einkristallen untersucht. Dafür wurde eine UHV-Apparatur und eine Heizrampenregelung entwickelt.

Für die perfekte Oberfläche und kleine Bedeckungen ergeben sich, für NiO entgegen theoretischen Vorhersagen, folgende Desorptionsenergien:

CO

NO

H2O

MgO(100)

0.14 eV

0.22 eV

0.66 eV

NiO(100)

0.30 eV

0.57 eV

0.59 eV

Bezüglich der Desorptionen entspricht der NiO(100)/Ni(100)-Film der NiO-Einkristallspaltfläche. Bis 125 K wird eine CO-c(4x2) Überstruktur auf NiO(100) mit MCP-LEED beobachtet. Nur CO/NiO(100) zeigt eine Erniedrigung der Desorptionstemperatur mit steigender Bedeckung. Daraus wird auf eine substratinduzierte oder -vermittelte repulsive laterale Wechselwirkung des Adsorbats geschlossen.

Eine senkrechte Adsorptionsgeometrie wird für NO auf MgO(100) berechnet. Die Unterschiede zu NO/NiO(100) werden auf die fehlenden Mg-3d-Elektronen und damit des kovalenten Bindungsanteils zurückgeführt.

Wasser desorbiert bei beiden Substraten bei 197 K aus einer auch für NiO vorgeschlagenen Überstruktur.

Inhaltsverzeichnis

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1 Eine Einleitung: Metalloxide 11

I Grundlagen 21

2 TPD 23

3 Hartree-Fock-Theorie 31

4 Spektroskopie im mikroskopischen Maßstab 35

II Aufbauten 41

5 Experimentiersystem für Oberfächenanalytik 43

6 Monochromator PM-6 47

7 Spektrometer 53

8 SMART 69

9 Laborapparatur 79

10 Allgemeine Komponenten 81

III Spektrometermessungen 95

11 Oxidationsverhalten von Tantalaggregaten 97

IV Physisorbate auf Metalloxiden:

CO, NO und H2O auf MgO und NiO 101

12 Probenaufbau 103

13 Literaturübersicht 107

14 Messungen 119

15 Zusammenfassung 147

Literaturverzeichnis 151

Ergänzende Angaben:

Online-Adresse: http://www.diss.fu-berlin.de/1999/56/index.html
Sprache: Deutsch
Keywords: TPD, XPS, binding energy, NiO(100), MgO(100), single crystal
DNB-Sachgruppe: 29 Physik, Astronomie
Klassifikation PACS: 68.45.De und 07.85.Qe
Datum der Disputation: 01-Jul-1999
Entstanden am: Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter: Prof. Dr. Hans-Joachim Freund
Zweiter Gutachter: Prof. Dr. Klaus Christmann
Kontakt (Verfasser): ralph.wichtendahl@infineon.com
Kontakt (Betreuer): freund@fhi-berlin.mpg.de
Abgabedatum:06-Oct-1999
Freigabedatum:24-Aug-2000

 

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