1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
  4. № 11, 2023

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 11, стр. 67-71

Размерная зависимость адсорбционных свойств кластеров никеля на поверхности оксида алюминия

Т. Т. Магкоев a, b, *, Э. Надими c, И. В. Тваури a, В. Б. Заалишвили b, О. Г. Ашхотов d, И. Б. Ашхотова d

a Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова
362025 Владикавказ, Россия

b Геофизический институт – филиал Владикавказского научного центра РАН
362002 Владикавказ, Россия

c Технологический университет им. Насира Ад-Дина Туси
16315 Тегеран, Иран

d Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
360004 Нальчик, Россия

* E-mail: TT.Magkoev@nosu.ru

Поступила в редакцию 21.01.2023
После доработки 27.03.2023
Принята к публикации 27.03.2023

Аннотация

Несмотря на наметившуюся в последнее время активность в области исследований свойств систем, образующихся при адсорбции атомов металлов на поверхности оксидов, многие вопросы фундаментального характера остаются открытыми. Выяснение фундаментальных особенностей поведения систем рассматриваемого типа позволит улучшить технологическую основу практической разработки и применения существующих материалов. В связи с этим, в настоящей работе в сверхвысоком вакууме с использованием методов диагностики поверхности выполнено исследование системы Ni/Al2O3/Mo(110). Методами рентгеновской фотоэлектронной и электронной оже-спектроскопии, спектроскопии обратного рассеяния ионов низкой энергии, инфракрасной фурье-спектроскопии показано, что электронные и адсорбционные свойства нанокластеров никеля на поверхности оксида алюминия существенно зависят от размера кластера. Свойства кластеров размером не более 2 нм определяются формированием поляризованной в сторону оксидной подложки связи на границе раздела Ni/Al2O3. С ростом кластера происходит деполяризация этой связи с перераспределением электронной плотности на латеральные связи между атомами Ni. Такая размерная зависимость позволяет настраивать свойства кластеров металлов и металлооксидной системы в целом, например, для достижения требуемых электронных и адсорбционно-реакционных параметров.

Ключевые слова: тонкопленочные системы, адсорбция, оксид алюминия, кластеры никеля, оксид азота, методы анализа поверхности.

Список литературы

  1. Lee S.W., Lee H., Park Y., Kim H., Somorjai G.A., Park J.Y. // Surf. Sci. Rep. 2021. V. 76. Iss. 3. P. 100 532. https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2021.100532

  2. Vedrine J.C. Metal // Oxides in Heterogeneous Catalysis. Elsevier, 2018. P. 618.

  3. Hirai T., Hasegawa K., Ota S., Suzuki M., Koyama T., Chiba D. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. P. 134401. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.134401

  4. Holden K.E.K., Qi Y., Conley J.F.Jr. // J. Appl. Phys. 2021. V. 129. P. 144502. https://doi.org/10.1063/5.0045721

  5. Picone A., Riva M., Brambilla A., Calloni A., Bussetti G., Finazzi M., Ciccacci F., Duo L. // Surf. Sci. Rep. 2016. V. 71. Iss. 1. P. 32. https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2016.01.003

  6. Ashkhotov O.G., Ashkhotova I.B., Magkoev T.T., Sotskov V.A. // Rus. Phys. J. 2022. V. 65. № 2. P. 260. https://doi.org/10.1007/s11182-022-02630-4

  7. Magkoev T.T., Mustafaeva D.G., Zaalishvili V.B., Ashkhotov O.G., Sozaev Z.T. // Rus. Phys. J. 2022. V. 65. № 3. P. 481. https://doi.org/10.1007/s11182-022-02658-6

  8. Magkoev T.T., Silaev I.V., Ashkhotov O.G., Zaalishvili V.B., Sozaev Z.T. // Materials. 2022. V. 15. № 6. P. 2245. https://doi.org/10.3390/ma15062245

  9. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989. 564 с.

  10. Niehus W., Heiland W., Taglauer E. // Surf. Sci. Rep. 1993. V. 17. Iss. 4–5. P. 213. https://doi.org/10.1016/0167-5729(93)90024-J

  11. Venables J.A. Introduction to surface and thin films processes. Cambridge: Univ. Press, 2000. 372 p.

  12. Chen J.G., Erley W., Ibach H. // Surf. Sci. 1989. V. 224. Iss. 1–3. P. 215. https://doi.org/10.1016/0039-6028(89)90911-4

  13. Holloway S., Richardson N.V. Handbook of surface science. Elsevier, 2000. 1038 p.

  14. Magkoev T.T. // Vacuum. 2021. V. 189. P. 110220. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110220

  15. Demir S., Fellah M.F. // Surf. Sci. 2020. V. 701. P. 121 689. https://doi.org/10.1016/j.susc.2020.121689

  16. Beniya A., Isomura N., Hirata H., Watanabe Y. // Surf. Sci. 2013. V. 613. P. 28. https://doi.org/10.1016/j.susc.2013.03.001

  17. Blyholder G. // J. Phys. Chem. 1964. V. 68. № 10. P. 2772. https://doi.org/10.1021/j100792a006

  18. Aizawa H., Tsuneyuki S. // Surf. Sci. 1998. V. 399. Iss. 2–3. P. L364. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(98)00042-9

  19. Wimmer E., Fu C.L., Freeman A.J. // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 2618. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.2618

  20. Jennison D.R., Verdozzi C., Schultz P.A., Sears M.P. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. P. 15605. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.R15605

  21. Mattsson A.E., Jennison D.R. // Surf. Sci. 2002. V. 520. Iss. 1–2. P. L611. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(02)02209-4

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал