Einfluß repulsiver Wechselwirkung auf die Adsorption

Forschungsprojekt P 13841Einfluß repulsiver Wechselwirkung auf die AdsorptionDieter SEMRAD11.10.1999 Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des Verhaltens von Teilchen (Atomen oder, einfachen Molekülen), die auf Kristalloberflächen in Form eines 2-dimensionalen Gases oder Festkörpers adsorbiert werden. Das 2- dimensionale "Gas" kann sich in einem weiten Temperatur- und Bedeckungsbereich als stabile Phase erweisen. Dies ist auf das abstoßende Wechselwirkungspotential zwischen den ausgerichteten Adsorbatteilchen aufgrund von permanenten oder induzierten Dipolkräften zurück zu führen. Wir wollen einerseits die Natur dieser Wechselwirkung in Verbindung mit dem Metallsubstrat untersuchen, andererseits ihre Existenz dazu verwenden, Eigenschaften "isolierter" Ad-Teilchen zu bestimmen. Interessante, Fragen betreffen die Lage der Adsorbate auf dem Substratgitter sowie das Schwingungsverhalten der Adsorbatteilchen und deren Ankopplung an die Volumenphononen. Die innerhalb des Existenzbereichs der Gasphase mögliche große Bedeckung (Zahl von Streuzentren) sorgt für ein günstiges Signal-Rausch-Verhältnis. Folgende Systeme sollen untersucht werden: Xe physisorbiert auf Pd (111) und CO chemisorbiert auf Cu (110). Bei Bedeckungen nahe der Monolage konnten insbesonders für CO auf Cu (110) in Vorexperimenten neue Phasen entdeckt werden, die durch unterschiedliche Oberstrukturen charakterisiert werden können. Bei Erwärmung über eine kritische Temperatur finden irreversible Übergänge in Hochtemperaturphasen statt, deren Natur sich deutlich von der der Niedertemperaturphasen unterscheidet. Die zugehörigen Phasenübergänge sollen weiter untersucht werden. Als analytische Methoden sollen die Streuung thermischer Heliumatome (Thermal Energy He Atom Scattering - TEAS) und kontrollierte thermische Desorption (Temperature Programmed Desorption - TPD) angewendet werden. Die verschiedenen Betriebsarten von TEAS (spiegelnde Reflexion, Beugung an Oberflächenstrukturen und inelastische Streuung) in Kombination mit TPD liefern eine Vielzahl von einander erganzenden Informationen.