Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Сорбционные процессы

Содержание

Рис.1. Зависимость энергии притяжения Eпр и отталкивания Eот, а также полной потенциальной энергии E падающих атомов (сплошная линия) от расстояния до поверхности. Здесь Ем – энергия адсорбции, r0 – расстояние минимума полной потенциальной энергии.E(r) = Eпр(r)
Кафедра ВЭПТ«Основы физики поверхности и тонких пленок»Лекция 4Тема:Сорбционные процессы (4 часа)- Реальная Рис.1. Зависимость энергии притяжения Eпр и отталкивания Eот, а также полной потенциальной Среднее время жизни адатома может быть описано выражением:где ν0 – частота тепловых Рис.2. Потенциальный рельеф поверхности (сплошная линия) и возможные положения адатомов. Еп – Концентрация адатомов при осаждении пропорциональна скорости осаждения (плотности потока атомов на поверхности) R: Рис. 3. Один из простейших вариантов графика потенциальной энергии для случая хемосорбции Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка В зависимости от силы взаимодействия между Рис. 4. Схематическая иллюстрация поверхностных фаз разного состава, а - поверхностные фазы, Таблица 1. Покрытие адсорбата для некоторых поверхностных фаз со структурой Система обозначений Вуда: Х(hkl)с(N×L)Rφ°-А Рис.. Структура поверхностной центрированной   прямоугольнойрешетки Li / W (211)(1×7) рис. 5 Таблица 2. Покрытия атомов адсорбата и подложки для некоторых поверхностных фаз Закономерности формирования комбинации «адсорбированный слой — подложка»: Они стремятся образовать поверхностную структуру Рис. 6. Два возможных варианта структуры поверхности Ni(100)c(2 х 2)-О. Атомы (или Рис. 7. a — СТМ изображение пар «ямка-островок» доменов поверхностной фазы Si(lll)v/3xv/3-Ag, Рис. 8. а - Крупномасштабное СТМ изображение поверхности Si(lll)v/3xv/3-Ag, представляющую собой двухуровневую Рис. 9. Схематическая фазовая диаграмма. Различные траектории соответствуют: А - осаждению адсорбата Рис. 10. Схематическая иллюстрация траектории А на рис. 6, показанная более детально. Рис. 11. СТМ изображение, показывающее сосуществование двух фаз: Si(lll)v/3xv/3-In (видна как однородно Рис.  12.  а - Фазовая диаграмма для молекул Н2, физосорбированных Рис. 13. а - Фазовая диаграмма для атомов Н, хемосорбированных на поверхности Рис. 14. Фазовая диаграмма системы In/Si(111) и СТМ изображения высокого разрешения поверхностных Рис. 15. Картины атомной релаксации, возникающей вокруг атома, растворенного (а) в объеме
Слайды презентации

Слайд 2 Рис.1. Зависимость энергии притяжения Eпр и отталкивания Eот,

Рис.1. Зависимость энергии притяжения Eпр и отталкивания Eот, а также полной

а также полной потенциальной энергии E падающих атомов (сплошная

линия) от расстояния до поверхности. Здесь Ем – энергия адсорбции, r0 – расстояние минимума полной потенциальной энергии.

E(r) = Eпр(r) + Eот(r)


Слайд 3 Среднее время жизни адатома может быть описано выражением:

где

Среднее время жизни адатома может быть описано выражением:где ν0 – частота

ν0 – частота тепловых колебаний адатома в узле кристаллической

решетки (ν0 = 1012… 1014 Гц), ΔΕm - энергия адсорбции.

Слайд 4 Рис.2. Потенциальный рельеф поверхности (сплошная линия) и возможные

Рис.2. Потенциальный рельеф поверхности (сплошная линия) и возможные положения адатомов. Еп

положения адатомов.
Еп – уровень энергии атомов на поверхности;


ΔЕg = Еg - Еп – энергия активации диффузии адатома на поверхности;
ΔЕм – энергия адсорбции;
Ем – уровень энергии в вакууме;
а – расстояние между атомами на поверхности.

Слайд 5 Концентрация адатомов при осаждении пропорциональна скорости осаждения (плотности

Концентрация адатомов при осаждении пропорциональна скорости осаждения (плотности потока атомов на поверхности) R:

потока атомов на поверхности) R:


Слайд 6 Рис. 3. Один из простейших вариантов графика потенциальной

Рис. 3. Один из простейших вариантов графика потенциальной энергии для случая

энергии для случая хемосорбции на плоской поверхности. Заметим, что

в случае хемосорбции энергия десорбции Ed больше, чем энергия адсорбции Еа. Потенциальные ямы содержат дискретные уровни энергии, которые соответствуют разрешенным состояниям адатома.

Слайд 7 Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка
В зависимости

Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка В зависимости от силы взаимодействия

от силы взаимодействия между адсорбатом и подложкой адсорбция подразделяется

на
- физосорбцию (слабое взаимодействие);
- хемосорбцию (сильное взаимодействие).
В качестве граничного значения принята энергия связи между адсорбатом и подложкой около 0,5 эВ на молекулу (или атом) (1эВ/молекула = 23,060 ккал/моль = 96,485 кДж /моль).

Слайд 8 Рис. 4. Схематическая иллюстрация поверхностных фаз разного состава,

Рис. 4. Схематическая иллюстрация поверхностных фаз разного состава, а - поверхностные

а - поверхностные фазы, имеющие одинаковое покрытие атомов подложки

(1,0 МС), но различные покрытия атомов адсорбата (1,0, 0,5 и 0,25 МС); б — поверхностные фазы с одинаковым покрытием атомов адсорбата (0,5 МС), но с различным покрытием атомов подложки (1,0, 0,5 и 0,25 МС). Атомы адсорбата показаны серыми кружками, атомы подложки белыми кружками.

Состав поверхностных фаз


Слайд 9 Таблица 1. Покрытие адсорбата для некоторых поверхностных фаз

Таблица 1. Покрытие адсорбата для некоторых поверхностных фаз со структурой

со структурой


Слайд 10 Система обозначений Вуда:
Х(hkl)с(N×L)Rφ°-А
Рис.. Структура поверхностной центрированной

Система обозначений Вуда: Х(hkl)с(N×L)Rφ°-А Рис.. Структура поверхностной центрированной  прямоугольнойрешетки

прямоугольной
решетки Ni(110)c(2x2)-О,
образуемой атомами кислорода,

адсорбированными на поверхности никеля Ni(110). Здесь as и bs — основные векторы поверхностной решетки Ni; as’ = 2as и
b's = 2bs - основные векторы
поверхностной решетки, образуемой адатомами кислорода.

Подложка

Центрированная ячейка

Отношения параметров поверхностной ячейки и ячейки подложки

Адсорбированный слой


Слайд 11 Li / W (211)
(1×7)

Li / W (211)(1×7)

Слайд 12 рис. 5

рис. 5

Слайд 13 Таблица 2. Покрытия атомов адсорбата и подложки для

Таблица 2. Покрытия атомов адсорбата и подложки для некоторых поверхностных фаз

некоторых поверхностных фаз


Слайд 14 Закономерности формирования комбинации «адсорбированный слой — подложка»:
Они

Закономерности формирования комбинации «адсорбированный слой — подложка»: Они стремятся образовать поверхностную

стремятся образовать поверхностную структуру с наиболее плотной упаковкой атомов.

Т. е. они растут так, что образуется наименьшая элементарная ячейка, допустимая размерами каждого адатома, а также взаимодействиями адатом-адатом и адатом-подложка.
Они склонны образовывать упорядоченные структуры с той же вращательной симметрией, какой обладает и подложка.
3. Они имеют тенденцию образовывать упорядоченные структуры, размеры элементарной ячейки которых довольно просто связаны с размером элементарной ячейки подложки. Так, обычно наблю­дается структура (1 х 1), (2 х 2), с(2 х 2) или (3 х 3)-R30°.

Слайд 15 Рис. 6. Два возможных варианта структуры поверхности Ni(100)c(2

Рис. 6. Два возможных варианта структуры поверхности Ni(100)c(2 х 2)-О. Атомы

х 2)-О. Атомы (или ионы) кислорода — пустые кружки,

атомы (или ионы) никеля — заштрихованные кружки. (а) Поверхность реконструирована. (б) Классический адсорбированный слой без какой-либо реконструкции.

Слайд 16 Рис. 7. a — СТМ изображение пар «ямка-островок»

Рис. 7. a — СТМ изображение пар «ямка-островок» доменов поверхностной фазы

доменов поверхностной фазы Si(lll)v/3xv/3-Ag, формирующихся на поверхности Si(111)7x7. «Ямки»

фазы v^xy^-Ag выглядят как темные области, «островки» V^xy^-Ag как светлые области.
б - Схематическая диаграмма структуры пары «ямка-островок». Атомы Ag показаны серыми кружками, атомы Si белыми кружками. в - Схематическая диаграмма, иллюстрирующая массоперенос Si при формировании пары «ямка-островок»

Слайд 17 Рис. 8. а - Крупномасштабное СТМ изображение поверхности

Рис. 8. а - Крупномасштабное СТМ изображение поверхности Si(lll)v/3xv/3-Ag, представляющую собой

Si(lll)v/3xv/3-Ag, представляющую собой двухуровневую систему с разностью высот в

один двойной слой Si(111). Более яркие участки соответствуют Ag верхнего уровня (и-л/З), а темные области соответствуют нижнего уровня (l-л/З). б - СТМ изображение высокого разрешения, показывающее, что на верхнем и нижнем уровнях наблюдается одна и та же структура v^xy^-Ag

Слайд 18 Рис. 9. Схематическая фазовая диаграмма. Различные траектории соответствуют:

Рис. 9. Схематическая фазовая диаграмма. Различные траектории соответствуют: А - осаждению

А - осаждению адсорбата при фиксированной температуре; В' и

В - изохронному отжигу адсорбата, осажденного при пониженных температурах, (с и без десорбции адсорбата, соответственно); С - изотермической десорбции адсорбата

Фазовая диаграмма


Слайд 19 Рис. 10. Схематическая иллюстрация траектории А на рис.

Рис. 10. Схематическая иллюстрация траектории А на рис. 6, показанная более

6, показанная более детально. Стехиометрические покрытия адсорбата для Фазы

2 и Фазы 3 помечены как Θ2 и Θ3, соответственно. При увеличении покрытия адсорбата от Θ2 до Θ3 доля поверхности, занятой Фазой 2, уменьшается, а занятая Фазой 3 соответственно увеличивается. Граница на фазовой диаграмме соответствует покрытию адсорбата, когда обе фазы занимают примерно равные доли площади (то есть примерно по 50 %)

Слайд 20 Рис. 11. СТМ изображение, показывающее сосуществование двух фаз:

Рис. 11. СТМ изображение, показывающее сосуществование двух фаз: Si(lll)v/3xv/3-In (видна как

Si(lll)v/3xv/3-In (видна как однородно серая поверхность) и Si(lll)v/3Txv/3l-In (видна

как яркие и темные области, соответствующие «ямкам» и «островкам»).

Слайд 21 Рис. 12. а - Фазовая диаграмма

Рис. 12. а - Фазовая диаграмма для молекул Н2, физосорбированных на

для молекул Н2, физосорбированных на поверхности (0001) графита. б

- Модель соразмерной фазы

Слайд 22 Рис. 13. а - Фазовая диаграмма для атомов

Рис. 13. а - Фазовая диаграмма для атомов Н, хемосорбированных на

Н, хемосорбированных на поверхности Fe(110). б - Схематическая диаграмма,

иллюстрирующая структурные модели формирующихся фаз

Слайд 23 Рис. 14. Фазовая диаграмма системы In/Si(111) и СТМ

Рис. 14. Фазовая диаграмма системы In/Si(111) и СТМ изображения высокого разрешения

изображения высокого разрешения поверхностных фаз In/Si(111). Элементарные ячейки обведены

на СТМ изображениях сплошной линией.

  • Имя файла: sorbtsionnye-protsessy.pptx
  • Количество просмотров: 165
  • Количество скачиваний: 0