Lokalisierte Adsorption mit lateralen Wechselwirkungen: Theoretische Betrachtung und Anwendung in der Praxis  
Phasenübergang in einer Adsorbatlage Cu auf einer Re(0001)-Oberfläche 

Ronald Wagner   
FU Berlin 
Inst. f. Physikalische Chemie, SSDT 

 
 

Inhalt:

1. Theoretische Grundlagen
1.1. Bragg-Williams-Approximation (BWA)
1.1.1 Vorbetrachtungen
1.1.2 Ableitung des chemischen Potentials
1.1.3 Berechnung der Phasengrenze reine/Mischphase
1.1.4 Desorptionsratengleichungen
1.2 Das Modell des zweidimensionalen Gases / Kinetik der Desorption
2. Messung der Phasengrenze
2.1 Flanken-Methode
2.2 Isothermen-Methode
3. Simulation des Verlaufes der Desorptionswärme

Abstract:

Adsorptionssysteme entstehen durch attraktive Wechselwirkungen von Adsorbat- und Substratteilchen. Die Adteilchen können dabei an bestimmten Adsorptionsplätzen lokalisiert sein und mit ihren Nachbarteilchen lateral wechselwirken. Die Beschreibung solcher Systeme mittels Bragg-Williams-Approximation (BWA) wird gezeigt.
Beim System Cu/Re(0001) kommt es zur Ausbildung von zwei Adspezieskonformationen (Insel- und 2D-Gasteilchen) und Phasenübergängen, die mit dem Modell des zweidimensionalen Gases beschrieben werden.
Es wird die Gewinnung der kritischen und Systemparameter durch Messung von Thermodesorptionsspektren gezeigt und der Verlauf des lateralen Anteils der Desorptionsenergie durch Anwendung der BWA auf das TD-Experiment simuliert.

Literatur:
 
H. J., Kreuzer in: "Dynamics of Gas-Surface Interactions", Eds.: M. N. R. Ashfold, C. T. Rettner, Ch. 6: "Thermal Desorption Kinetics", Royal Soc. of Chem., Cambr. (1991), S. 220 ff. T. L.
T. L. Hill, "An Introduction to Statistical Thermodynamics", Ch. 14: "Lattice Statistics", Addison-Wesley Publishing Company, Inc., Reading, MA, USA, (1962)S. 235 ff. F. C. Tompkins, "Chemisorption of Gases on Metals", Ch. 9:, "Statistical Thermodynamics of Adsorption", Academic Press, London (1978) S. 134 ff.
A. Clark, "The Theory of Adsorption and Catalysis", Ch. 3: "Localized Adsorption \endash Dependent Systems", Academic Press, London (1970), S. 62 ff.

M. J. Spaarney, "Thermodynamics (With an Emphasis on Surface Problems)", Surf. Sci. Rep., 4 (1985) 101.
P. J. Estrup, E. F. Green, M. J. Cardillo, J. C. Tully, "Influence of Surface Phase Transitions on Desorption Kinetics: The Compensation Effect", J. Phys. Chem., 90 (1986) 4099.
H. J., Kreuzer, "Theory of Surface Processes", Surf. Sci., 231 (1990) 213.
J. Kolaczkiewicz, E. Bauer, "The Law of Corrosponding States for Chemisorbed Layers with Attractive Lateral Interactions", Surf. Sci., 151 (1985) 333.
M. Paunov, E. Bauer, "An Adsorption-Desorption Study of Cu on Mo(110)", Appl. Phys. A, 44 (1984) 201.
K. Nagai, "A Simple Rate Equation Useful for Adsorptions Systems: Analyses of Thermal Desorption Spectra", Surf. Sci. 176 (1986) 193.


ronald wagner, 07.01.1999