Oberflächenchemie

Oberflächenchemie ( englisch Oberflächenchemie, Oberflächenwissenschaft ) ist ein Teilgebiet , wo Physikalisch Chemie , bei ihnen Chemische und Struktur ellen Vorgänge untersucht Werden sterben, sterben an sich Grenzflächen , meist Partei / gasförmig, abspielen. Werden dabei oberflächensensitive Analytische Methoden angewendet, für sterben in den Letzten Jahrzehnten Mehrere Nobelpreise vergeben gerechnet wurden. Da sterben untersuchten Struktur im Nanometerbereich Liege, zählt man zu der Oberflächenchemie stirbt Nanowissenschaften .

Das Grundgesetz

Als OBERFLÄCHE (engl:. Oberfläche ) ist dabei der Bereich Eines Festkörpers bestimmt, in ihnen und Physikalisch Chemische Eigenschaften sich die (z B. Struktur, elektronische Eigenschaften.) Vom Rast (engl. Bulk ) unterscheiden, Wobei Abweichung von den Volumeneigenschaften sterben{\ displaystyle f (x)}I. a. Exponential zur Entfernung von Oberfläche{\ displaystyle x} abklingt (proportional zu {\ displaystyle f (x) = \ exp (-x)}). Das Idealbild Einer OBERFLÄCHE ist analog zum idealen Festkörper Eine Saite periodisch in two Raumrichtungen unendliche ausgedehnte anordnung von Atom oder Molekül .

Bravais Gitter

Anordnung von Atom oder Molekül Auf eine OBERFLäCHE Kann analog zum Festkörper in Zwei Dimensionen Mit Einer periodischen Eine Bravaisgitter beschrieben Werden. In Zwei Dimensionen waren also five Bravaisgitter, stirbt quadratisch , stirbt Rechteck , stirbt Rechteck innenzentrierte, stirbt rautenförmige und sterben hexagonale Struktur, stirbt Wobei Sechseck Ellen oder Rechteck innenzentrierte Struktur als Sonderfälle, wo rautenförmige Struktur mit Bestimmt Winkeln angesehen Werden Kann.

Einheitszelle

Eine Einheitszelle spiegelt die Symmetrie des Bravais-Gitters wieder, sie besitzt Symmetrieelemente . Auf Grund der Periodizität des Gitters können die Einheitszahlen durch einen Translationsvektor variieren {\ displaystyle {\ vec {R}}}aufeinander wurde abgebild. Diese Einheitszellen wurden selbst durch lineare unabhängige Einheitsvektoren {\ displaystyle {\ vec {a}} _ {1}} und {\ displaystyle {\ vec {a}} _ {2}}aufgespannt. Dafür gültig:

{\ displaystyle {\ vec {R}} = {\ vec {a}} _ {1} + {\ vec {a}} _ {2}}

Du kennst das auch in einem anderen Raum mit andre Basisvektoren {\ displaystyle {\ vec {a}} _ {1} ^ {*}} und {\ displaystyle {\ vec {a}} _ {2} ^ {*}}transformieren. Arbeitermann z. B. mit Beugemethoden, vermisst du die Einheitszelle im Reziproken Raum , auch k-Raum genannt.

Die Vektor wo Einheitszelle im Ortsraum Konnen u. U. Profilierung mittels Rastertunnelmikroskopie ermittelt Werden. Die gemittelte Größe der Einheit im Raum ist mit der Anzahl der Elektronen (LEED) an der Oberfläche.

Ihre besondere Kunst der Einheitszelle ist die Wigner-Seitz-Zelle . Ihr Standpunkt de Brillouin-Zone 1. Ordnung im K-Raum.

Punkte und Geraden im Gitter

Ein Punkt {\ displaystyle P (x, y, z)} im gitter wird durch einen Vektor {\ displaystyle {\ vec {P}} (x, y, z)}vom Ursprung zum Punkt beschrieben. Eine Gerade Wird mit Einem Vektor beschrieben, wo parallel zur Gittergeraden Liegt.

Gitterebene

When ein Einkristall bricht, das hängt von der Gitterebene . Dürfen Sie Oberflächen, die Ihre dreidimensionale Kristallstruktur und Schnittführung in Ihrer 2-dimensionalen Oberflächenstruktur unterscheiden. Die Schnittebenen können durch die Schnittpunkte {\ displaystyle a_ {1}, a_ {2}, a_ {3}}Die Ebene wurde mit dem Achsen von Koordinatensystemen beschrieben . Die Bordered Schreibweise ist bis hin zu den Angabe der Miller Indianer {\ displaystyle h, k, l}, die das umfassende Unterschied der rezeptierten Achsenabschnitte. z. B. (111), (110), (100)

Überstrukturen

Über Struktur Sind In addition, Größere Struktur, sterben sich Durch Umordnung oder Adsorption an der OBERFLÄCHE das Bild. Sieh die Küsse mit den Vektoren{\ displaystyle a_ {2}} und {\ displaystyle b_ {2}} als Vielfach der Grundvektoren {\ displaystyle a_ {1}} und {\ displaystyle b_ {1}}, durch die waldige Nomenklatur oder durch Matrixdarstellung wurden beschrieben .

Oberflächenpräparation

Bevor Eine OBERFLÄCHE im Mikroskopie chen Maßstab reproduzierbar Analysiert Werden Kann, Durcheinander sie von Verunreinigungen befreit Werden. Um sie vor Kontamination Weiterer zu Schützen, Wird sie im Ultrahochvakuum (UHV) ({\ displaystyle p <10 ^ {- 10} \, \ mathrm {hPa}}). Drückt wird die Flächenstoßrate {\ displaystyle n_ {i}}von auftreffen Molekülen aus der Gasphase verschlechtert sich. Dies ist für ein Gasteilchen des Typs{\ displaystyle}

{\ Display n ~ {i} \ ca. 2 {} 6 \ cdot 10 ^ {22} {\ frac {1} {\ mathrm {mbar}}} {\ frac {p} {\ sqrt {M_ {i} \ cdot T}}}}

In einer Studie wurde mit einer auf Ag (111) adsorbierten organischen Tunneleffekt- Mikroskopie sofort in Ortsraum Einsicht genommen. [1]

Mögliche Ursachen für Oberflächenkontamination sind z. B.:

  • Adsorption von Luftmolekülen
  • Staub
  • Wanderung von Teilen aus dem Probeninneren und der Oberfläche

Oberflächenefekte

Typisch nanoskalig defekt sind ein Einkristalloberflächen [z. B. sterben Ag (111) -Oberfläche] Sind Stufen, knickEulen aus Terrasse herausgelöste Atome. This can Profilierung mittels Rastertunnelmikroskopie im atomaren Maßstab Sichtbar gemacht Wird und Ist im Allgemeinen Reagenzien als atomar glatte Terrasse.

Methoden der Oberflächenreinigung

Werkstück Träger nach der Bearbeitung (z. B. Schleifer, Dreher) im Allgemeinen Rückstand, Wie ole, Staub, Abrieb oder SCHLEIF. This Backstaedten wirken negativ auf die Bearbeitungsschritte aus und muessen dies tun. Typische Verfahren sind:

  • Oxidation oder Reduktion der Oberfläche: Überführen der Verunreinigungen in Fluidverbindungen. Die Oxidation kann chemisch durch Adsorbaten führen, die desorbiert wurden. Beispielhaft kann eine Oberfläche CO zu CO 2oxidiert werden, wobei die Struktur nur oder schwach ist.
  • Sputtern mit Argonionen : Beim Sputtern wird die Sonde mit Ionen beschossen, die sich ausschließlich im Besitz von Feld befindet. Allerdings Bild ist auf dem Substrat mehr oder weniger große „Krater“ erhältlich, die z. B. durch Heizen der Sonde geglättet werden können.
  • Tempern (HEIZER der Probe) Beim HEIZER der Probe Auf eine Bestimmt Temperatur (ca. 1000 K) Kann sich das thermodynamische Gleichgewicht EINSTELLEN, dabei Wird sterben OBERFLÄCHE minimiert, war Einer Absenkung wo Oberflächenenergie Entspricht. Dabei Konnen sich von der Temperatur Abhängige Rekonstruktionen das Bild oder Struktur. Diese können in Domänen unterschiedlicher Orientierung. Beim tempern Kann es zu außerdem Desorption von Adsorbaten kommen.

Techniken zum Aufgeben von weiteren Schichten

Auf einer Oberfläche könnten weitere Schichten von Atomen oder Molekülkästen entstehen, die der Grenzfläche zu modifizieren gehörten. Draußen schweißen sich z. B. Halbleiterbauelemente in Dreidimensionaler Form in einem integrierten Schaltkreis (IC) unterbringen, weil die durch die Schichten erhalten werden. Ein in der Grundlagenforschung wichtiges Hilfsmittel ist die Chemisorption von Sondenmolekülen, deren Schwingungseigenschaften z. B. Informationen über die Oberfläche geben. Das Aufbringen der Schichten erfolgt auf folgende Arten : Methoden der Dichte-Technologie :

  • Chemische Gasphasenabsorption (CVD)
  • Plasmaunterstützte Chemische Gasphasenabscheidung (PECVD)
  • Physikalische Gasphasenabsorption (PVD)
  • Molekularstrain-Hypitaxie (MBE)
  • galvanische Abscheidung
  • Oxidation der Oberfläche mit Sauerstoff
  • Sol-Gel-Verfahren

Beispiele für Fragenstellungen

Beispiel von Fragestellungen in der Oberflächenchemie Ist: die Elementare Zusammensetzungen von Oberflächen, Konzentration wird von elementen im Oberflächenbereich, stirbt verteilung von elementen im Tiefenprofil der OBERFLäCHE Eulen sterben Chemische Bindung von Adsorbaten . Auch sterben Erforschung wo Adsorptionskinetik wo Adsorptionsenergie und der Desorptionskinetik der Eulen (elektronische) Struktur an der Grenzfläche und der Schwingungseigenschaften Sind Aufgaben der Oberflächenchemie. Des Weiteren beschreibt die Oberflächenchemie mit Reaktionsmechanismusvon heterogen katalysierten Reaktion, Erstellt Modelle für Katalytische reaction for the Entwicklung von Industrie Confinement – Katalysator und sterben untersucht Diffusion von Adsorbate auf OBERFLÄCHE (Oberflächendynamik) Eulen Oxidationszustand von Oberflächenatomen.

Oberflächen-Koordinationschemie

Die Koordinationschemie und Metalloxidoberflächen haben viele Parallelen: Komplexe Chemie in Lösungen. Hierbei Dienen Oxidionen und insbesondere Hydroxidgruppen , stirbt Durch dissoziative Adsorption von Wassermolekülen an der Metalloxidoberfläche entstehen, als Liganden für Metallionen oder Metallionen-Komplex Aus einer angrenzenden Phase. Hierbei Können Metallkomplexe Durch schwache Wechselwirkungen Gebunden Werden (outer-sphere-Komplex) oder Bindung erfolgt über Austauschreaktionen von Ligand (Innenkugel-Komplex) sterben. Beispiel für eine innere-Sphäre-Komplexbildung:

{\ Display \ mathrm {Metall-OH + Fe (H_ {2} O) {6} ^ {2+} \ langen rechten Pfeil Metall OFE (H_ {2} O) {5} ^ {+} + {H_ 3} 0 ^ {+}}}

Die Herstellung von Oberflächenkomplexen ist für heterogene Katalysatoren von großer Bedeutung.

An der Oberfläche laufen insbesondere auch Säure-Base-Reaktion ab. Die Hydroxylgruppen können als Brönsted-Säure oder Brönsted-Base-Reagenzien entweder sein . Sie suchen nach einem beispiellosen Acidit der Brönsted-Säure vor. Solche Oberflächen spielen eine eigene Rolle als Katalysator für säurekatalysierte Reaktionen in nichtwässrigen Lösungsmitteln und in der Gasphase. Ebensowohl in Bezug auf eine Metalloxidoberfläche, die reagiert wie Lewis-Säuren reagieren können. Wir beide werden in der Lage sein Temperaturen zu hören, dass die Lewis-Acidität zu groß ist.

Oberflächenempfindliche Methoden

Oberflächenanalytische Methoden wurden in der Industrie und in der Grundlagenforschung eingesetzt.

  • Heterogene Katalyse (z. B. Haber-Bosch-Verfahren zur Herstellung von Ammoniak )
  • Halbleitertechnologie
  • Brennstoffzellenforschung
  • Ablauf einer Elektrode bei elektrochemischen Reaktion
  • Nanoelektronik , d. H. Herstellung von elektronischen Bauteilen auf Nanometerkala
  • Informationsspeicher mit hoher Speicherdichte
  • Klebstoffe
  • Beständige Beschichtungen von Oberflächen (z. B. Korrosionsschutz )
  • Medizintechnische Anwendungen
  • Materialforschung , z. B. atomare Zusammensetzung von Oberflächen- Legierungen
  • Umfangreiche biologische Fragestellungen

Über die Vorgänge und Grenzflächen zu unterscheiden, konnten Methoden verwöhnt werden, die in dem Bereich einer Probe „sehen“ verfolgt wurden, die in einer Reihe von Festkörpern unterscheided wurden. Dazu wurden von den Wechselwirkungen von folgenden Wellen / Teilchen mit Matterie rekrutiert:

Strahlung / teilchen Mittlere freie Strecke im Festkörper / Gas beispiel
Elektronen klein ( Coulomb-Wechselwirkung ), abhängig von Kinetischer Energie, siehe Universelle Kurve
Photon Groß (Keine Coulomb-Wechselwirkung) [2] UV – strahlung , Infrarotstrahlung , Röntgenstrahlung
neutrales thermisches Atom und Molekül keine, Umkehrpunkt vor Oberfläche Helium- Atom, Wasserstoff- Moleküle
Ionen- klein (Coulomb-Wechselwirkung)
Magnetfelder brutto
Wärme brutto

Die mittleren Kanten von Coulomb-Wechselwirkungen sind kleiner geworden, als sie gewartet haben. Ein mächtiger Einfluss ist die kinetische Energie der Teilchen; In Sachen Energie war es eine Frage der Wut, die etwas schlechter war als die von Weglänge. Separate für die Oberflächensensitivität einer Methode ist das mit der Sonde wechselwirkende oder das detektierte Teilchen oder die Welle. Deshab ist für viele Methoden ein Ultrahochvakuumnötig. Die akzeptierte Methode hängt dabei von der Fragestellung ab. Die folgende Übersicht soll nur einen Überblick geben. Für mehrere Methoden existieren verschiedene ortsauflösende Techniken. Für weitere Beschreibungen siehe den Artikel. Jede der Methoden hat Vor- und Nachteile, die beim Experiment berücksichtigt werden müssen.

Mikroskopie

Rastersondenmikroskopie
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Rastertunnelmikroskop (STM) Elektronische Zustandsdichte (LDOS) undTopographie an der Oberfläche im Ortsraum ,Überstrukturen Elektronen Tunnelstrom / Z-Position der Spitze Tunneleffekt
Rasterkraftmikroskop (AFM) Topographie an der Oberfläche im Ortsraum Schwing Spitze (Cantilever ) Ablenkung eines Laserstrahls (Frequenz- , Phasen- undAmplitudenänderung ) Kraft zwaarten AFM-Cantilever und Oberfläche (Pauli-Repulsion , van-der-Waals-Wechselwirkung )
Nahfeld Mikroskopie (SNOM)
Chemisches Kraftmikroskop (CFM)
Magnetisches Mikroskop (MFM)
Elektronenmikroskopie
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) Oberflächenstruktur im Ortsraum, Gleitflächenvon Kristalliten auf der Oberfläche Elektronen Elektronen Transmission von Elektronen durch eine dünne Sonde
Rasterelektronenmikroskopie (SEM) Oberflächenstruktur im Ortsraum, Gleitflächenvon Kristalliten auf der Oberfläche Elektronen Elektronen Abrastern der Sonde mit Elektronenstrahl
Rasterelektronenmikroskopie (STEM) Oberflächenstruktur im Ortsraum, Gleitflächenvon Kristalliten auf der Oberfläche Elektronen Elektronen Kombination von TEM und SEM
Röntgenmikroanalyse (XRMA)
Photoemissions-Elektronenmikroskopie (PEEM) Magnetische Domänenstruktur im Ortsraum Zirkon polarisierte Röntgenbilder Foto Leichtern Ronen Photoelektrischer Effekt , vergrößerte Darstellung der emittierten Photoelektronen auf einem Leuchtschirm
Feldinduzierte Mikroskopie
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Ausfallemissionsmikroskopie (FEM) Abbildung der Struktur von Spitzen, keine atomare Auflösung Elektrisches Feld ionisiert Spitzenatome emittiert aus der Spitze aufFluoreszenzschirm Ionisation, Tunneleffekt
Feldion Mikroskopie (FIM) Abbildung der Struktur von Spitzen, atomare Auflösung Elektrisches Feld,Bildgas Bildgas mit Fluoreszenzschirm Ionisation des Bildgases, Tunneleffekt
Felddesorption / Felddampfung Abbildung der Struktur von Spitzen elektrisches Feld Adatome / Spitzenatome Desorption von Adatomen der Spitze / Verdampfung von Spitzenmaterial
Feldionenmassenspektrometrie Zusammenfassung von Spitzen Elektrisches Feld,Bildgas Molare Masse von Spitzenatomen durchTime-of-Flight-Massenspektrometer (TOF) Desorption von Atom der Spitze, Unterschiedliche Flugzeit bei unterschiedlichen Massen im TOF

Spektroskopie

Bei der Spektroskopie Handelt es sich allgemein um ein Elle Verfahren bei ihnen ein Spektrum Erzeugt Wird, d. H., Eine intensity Wird gegen Eine der Energie äquivalenten Größe aufgetragen, z. B. Frequenz . Bei der Elektronenspektroskopie ist die Energie von Elektronen, die große Größe, die gegen die Intensität steigt. Hier sind die folgenden Methoden:

Elektronenspektroskopie
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) Oxidationszustand und Konzentration von Elementen im Oberflächenbereich Röntgen-Photon Photo-Elektronen Photoelektrischer Effekt
Auger-Elektronen-Spektroskopie (AES) Oxidationszustand und Konzentration von Elementen im Oberflächenbereich Röntgen-Photon oder das Elektron Auger-Elektronen Auger-Effekt
Ultraviolette Photoelektronenspektroskopie (UPS) Elektronische Struktur Photonen im UV Bereich Photo-Elektronen Photoelektrischer Effekt
Metastabile-One-Shot-Elektronenspektroskopie (MIES) Elektronische Struktur Metastabile Heliumatome Auger-Elektronen Abregierung der Metastabilitäten Atom an der Oberfläche; Auger – Effekt
Schwingung-Spektroskopie
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Infrarotspektroskopie (IR) Spektrum, Schwingungsmoden von Adsorbaten (oft Kohlenmonoxid als Sin ) Infrarot-Photon Infrarot-Photon Schwingungsanregung von IR-aktiven Reifen
Raman-Spektroskopie Spektrum, Schwingungsmoden von Adsorbaten VIS, NIR-Laser Rayleigh / Raman-Diffusion (VIS, NIR) Schwingungsanregung von raman-aktiven Reifen
Elektronenenergieverlustspektroskopie(EELS) Spektrum Elektronen Elektronen Anregung von Prozessen im Festkörper:Phononenanregung , Plasmonenanregung , Ionisation
Ionene Spektroskopie
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Ionen-Streu-Spektroskopie (ISS = LEIS) Molare Masse der Oberflächenatome auf der äußersten Stelle (qualitativ) niederenergetische Ionene (OFT positives Edelgas – oderAlkalimetallion ) Stretched Ionen mit einemMassenspektrometer Elastische Streuung von Ionen an der Oberfläche, Energie undImpulshaltung
Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) Molare Masse des Atoms im Tiefenprofil der Oberfläche (quantitativ) Das Ion (oft positiver Orgasmus – oder Metallion ) Cluster und Fragmente der Oberfläche, gestreute Ionen mit einemMassenspektrometer Sputtern der Oberfläche
Rutherford-Rückstreuspektrometrie (RBS) Zusammensetzung der Oberfläche Hochenergetisches Helium- Ion
Nukleare Reaktionsanalyse (NRA) Zusammensetzung der Oberfläche Hochenergetische Ionen oder Neutronen Zerfall Produkte von Kernreaktionen Kernreaktionen
Sekundäre Neutraltendenz-Massenspektrometrie (SNMS)

Röntgenabsorptionsspektrum im Bereich einer Absorptionskante (schematisch). Die Kante ist durch einen Pfeil markiert, und EXAFS untersuchte Energiebereich hellblau hinterlegt.

Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS)
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
(Oberfläche) Erweiterte Röntgenabsorptionsfeinstruktur ((S) EXAFS = XANES) Informationen über Nahordnung , Bindungslängen, Koordinationszahl durchstimmbare Röntgenphotonen (Synchrotronstrahlung ) Röntgen-Photon Interferenz von bestimmten Fotoelektronen und Nachgaranten Strumen Photoelektronen führen zu einer anderen Wahrscheinlichkeit für Photoelektronischen Effekt
Röntgenabsorption nahe der Randstruktur (XANES = NEXAFS) Informationen zur Nahordnung , Elektronische Struktur, Oxidationszustand durchstimmbare Röntgenphotonen (Synchrotronstrahlung ) Röntgen-Photon Wer EXAFS hat, sollte die Auflösung in der Absorptionskantennähe
Mößbauerspektroskopie Zusammensetzung, Strukturinformationen, Oxidationszustände, Partikelgröße Gammastrahlung (aus{\ displaystyle {} ^ {57} \ mathrm {Co}}) Gammastrahlung Mutterschaftseffekt , Doppler-Effekt
Mehr Spektroskopie
Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Gitter-Tunnel-Spektroskopie (STS) Zustandsdichte Oberflächenregion im Ortsraum Elektron, Variation von Ort und Tunnelspannung Tunnelstrom Tunneleffekt

Beugung

Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Beugung Niederertischer Elektron (LEED) Oberflächenstruktur in Reziprocken Raum , Uberstrukturen , 2D-Fernordnung muss vorhanden sein niedergetische Elektronen geschlagene Elektronen Beugung
Röntgen (XRD) Grid-Struktur des gemeinsamen Festkörpers im reziproken Raum , 3D Fernordnung muss vorhanden sein Röntgen-Photon verwüstete Röntgenstrahlen Beugung
Meeder Monolags- Wachsamkeit in der Zeit, Fernordnung bei voller Monolage muss vorhanden sein Elektronen geschlagene Elektronen Beugung
Reflexion hochenergetische Elektronenbeugung (RHEED) in-situ Statische Analyse während der Deposition, Fernordnung muss vorhanden sein Elektronen Elektronen Beugung mit kleinemGlanzwinkel

Kinetische Methoden

Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
Temperaturprogrammierte Desorption (TPD) Ordnung der Desorptions- Kinetik , Anzahl Teile pro Monolage Wärme Desorbierte Oberflächen-Teilchen Desorption bei Temperaturerhöhung

Sorptive Methoden

Methode Erhalte Informationen eingefügtes Teilchen / Welle Detektiv Größe / Teilchen / Welle ausgenutzter Effekt
BET-mESSUNG Größe von Oberflächen Stick Stoff Adsorption Adsorption / Desorption der Temperatur
Chemisorption aktiv zentrieren Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid Chemisorption, Adsorption Chemisorption, Desorption

Kombination

Strahlarten können mehrere Prozesse anregen, die die Jungfrau Methode vor und nachteile feuert. Bspw. Können durch die Röntgenstrahlung gleichsinnig Auger-Elektronen und Fotoelektronen gebildet werden, die im Spektrum überlagern und so die Auswertung erschweren. Andere Parteien erhielten das TEM-Zertifikat.

Die „Großen Vier“

Als die „Big Four“ (dt. „Diese vier Vier“) zu vermessenen XPS, AES, SIMS und ISS bezeichnet wurden.

Nobelpreise für Entwicklungen in der Oberflächenchemie und Oberflächenphysik

Jahr / Fachgebiet Person nationalität Begründung für die Preisgabe
1932
Chemie
Irving Langmuir  Qualifizierte Staaten „Für Seine Entdeckungen und Forschungen im Bereich der Oberflächenchemie“
1937
Physik
Clinton Davisson und
George Paget Thomson
 Qualifizierte Staaten Vereinigtes Königreich „Für experimentelle Entdeckung der Beugung von Elektronen durch Kristalle“
1981
Physik
Kai Manne Siegbahn  Schweden „Für seinen Beitrag zur Entwicklung der hochauflösenden Elektronenspektroskopie „
1986
Physik
Gerd Binnig und
Heinrich Rohrer
 BR Deutschland Schweiz „Für ihre Konstruktion des Rastertunnelmikroskops „
2007
Chemie
Gerhard Ertl  Deutschland „Für Seine Studien von Chemischen Verfahren auf Feesen Oberflächen“
2007
Physik
Albert Fert und
Peter Grünberg
 Frankreich Deutschland „Für die Entdeckung des Riesenmagnetwiderstands (GMR)“

Gepeinigte Themengebiete

  • Oberflächenphysik
  • Theoretische Chemie
  • Nanoelektronik
  • Lithographie

Siehe auch

  • Aktives Zentrum
  • Dispersion
  • Dosis (Oberflächenchemie)
  • Ensemble-Effekt
  • Epitaxie
  • Fraktale Strukturen, Selbstähnlichkeit
  • Langmuir (Einheit)
  • Haftkoeffizient
  • Langmuir-Hinshelwood-Mechanismus , Eley-Rideal-Mechanismus , Mars-van-Krevelen-Mechanismus
  • Paarkorrelation
  • Druckspalt , Material-Lücke
  • Schichtwachstum (Frank-van-der-Merve-Wachstum, Stranski-Krastanow-Wachstum und Volmer-Weber-Wachstum)
  • Kristallwachstum , Kristallisationskeim
  • Selbstorganisations-Monoschichten (SAM)
  • Top-down und Bottom-up
  • Knudsenzelle
  • Schwoebel Effect
  • 2D Adgas
  • Smoluchowski-Effekt

Literatur

Einzelnachweise

  1. Hochspringen↑ Thomas Waldmann, Daniela Künzel, Harry E. Hoster, Axel Groß, R. Jürgen Behm: Oxidation eines organischen Adlayers: Eine Vogelperspektive . In: Zeitschrift der American Chemical Society . Band 134, Nein. 21, 30. Mai 2012, S. 8817-8822, doi : 10.1021 / ja302593v .
  2. Hochspringen↑ Oberflächenphysik des Festkörpers (Seite 101)

Bücher

  • G. Ertl, J. Küppers: Niederenergetische Elektronen und Oberflächenchemie . 2. Auflage. Verlag Chemie, Weinheim 1985, ISBN 3-527-26056-0 .
  • G. Ertl: Reaktionen an festen Oberflächen . 1. Auflage. Wiley, New Jersey 2009, ISBN 978-0-470-26101-9 .
  • Gábor A. Somorjai : Einführung in die Oberflächenchemie und -katalyse . Wiley, New York 1994, ISBN 0-471-03192-5 (Englisch).

Artikel

  • Gerhard Ertl: Die Reaktion der Oberflächen: vom Atomaren zum Komplexen (Nobel-Vortrag) . In: Angewandte Chemie . Band 120, Nein. 19, 2008, S. 3578-3590, doi : 10.1002 / ange.200800480 .
  • K. Köhler, CW Schläpfer: Koordinationschemie und Oxidoberflächen . In: Chemie in unserer Zeit. 27, nein. 5, ISSN  0009-2851 , 1993, S. 248-255.

Zeitschrift

  • Surface Science, Elsevier , ISSN  0039-6028
  • Surface Science Letters, Elsevier, ISSN  0167-2584
  • Surface Science Reports, Elsevier, ISSN  0167-5729
  • Oberflächenspektren, Elsevier, ISSN  1055-5269
  • Angewandte Oberflächenwissenschaft, Elsevier, ISSN  0169-4332
  • Fortschritte in der Oberflächenforschung, Elsevier, ISSN  0079-6816
  • Anwendungen der Oberflächenwissenschaft, Elsevier, ISSN  0378-5963
  • ChemPhysChem 11, Sonderausgabe zu Oberflächenphänomenen, 2010

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