Espectroscopia de alta resolución de pérdida de energía característica por electrones

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Espectroscopia de alta resolución de pérdida de energía característica por electrones abbr. SHEE-VR (espectroscopía de pérdida de energía de electrones de alta resolución, abreviado, HREELS) es un tipo de espectroscopía de pérdida de energía de electrones característica, cuyo objeto de análisis es la pérdida debido a la excitación de las vibraciones de los átomos en la superficie de un sólido y se adsorbe sobre él.

Descripción

Dado que las pérdidas por excitación de los átomos de superficie y de adsorbato suelen ser fracciones de un electrón-voltio , los picos correspondientes a ellos están muy cerca del pico elástico y se requiere una resolución de energía muy alta para observarlos. Para lograr este objetivo, se utilizan monocromadores para formar el haz de electrones primario y analizadores con resolución de alta energía para registrar los espectros de electrones dispersados ​​por la muestra.

El ESEE-VR demostró ser un poderoso método para estudiar la adsorción de átomos y, especialmente, de moléculas en la superficie de los sólidos. Te permite identificar el tipo de adsorbato y da información sobre la geometría de sus enlaces químicos . La consideración generalmente se basa en una comparación de los modos de vibración medidos con EHEE-VR con los espectros de vibración conocidos de moléculas medidas en la fase gaseosa usando espectroscopia IR o espectroscopia Raman .

Las siguientes tareas generalmente se resuelven con la ayuda de SHEE-VR.

1. Identificación del tipo de adsorbato. Dado que cada molécula se caracteriza por un conjunto de modos de vibración específicos, el tipo de adsorbato se puede identificar en función de los espectros HPEE-VR. El ejemplo que se muestra en la Fig. demuestra la posibilidad de distinguir entre la adsorción de oxígeno en forma de átomos de O y moléculas de O 2 .
2. Identificación de sitios de adsorción. Esto se puede juzgar sobre la base de los modos de vibración correspondientes a un cierto enlace entre los átomos del adsorbato y el sustrato. Por ejemplo, en el caso de la adsorción de una molécula orgánica sobre una superficie de GaAs, la aparición de modos vibracionales correspondientes al enlace As-H indica que son los átomos de As los sitios de adsorción.
3. Determinación de la orientación de moléculas adsorbidas en el espacio. El uso de diferentes geometrías de dispersión permite, en particular, determinar si ciertos enlaces químicos están orientados paralelos o perpendiculares a la superficie.

Literatura

1. Oura K., Lifshits V. G., Saranin A. A. et al. Introducción a la física de superficies / Ed. V. I. Sergio. — M.: Nauka, 2006. — 490 p.
2. Stietz F., Pantfoerder A., ​​​​Schaefer JA et al. Estudio de alta resolución de vibraciones dipolo activas en la superficie Ag(110)(nx1)O // Surf. ciencia 1994. V. 318. P. L1201–L1205.