Сорбционные процессы

Твёрдые тела Скачать презентацию
<< Плавление твёрдых тел		Твёрдые тела >>

Зависимость энергии притяжения	Среднее время жизни адатома	Потенциальный рельеф	Концентрация адатомов	Энергия десорбции
Состав поверхностных фаз				Покрытие адсорбата
Покрытие адсорбата	Система обозначений	Li / W (211)	Li / W (211)	5
Покрытия атомов	Пустые кружки	Изображение пар	Изображение пар	Изображение пар
Крупномасштабное СТМ	Крупномасштабное СТМ	Крупномасштабное СТМ	Крупномасштабное СТМ	Крупномасштабное СТМ
Крупномасштабное СТМ	Фазовая диаграмма	Схематическая иллюстрация	Изображение	Изображение
Изображение	Фазовая диаграмма для молекул	Фазовая диаграмма для атомов	Фазовая диаграмма системы	Картины атомной релаксации

Фото из презентации «Сорбционные процессы» к уроку физики на тему «Твёрдые тела»

Автор: Podkovirov. Чтобы познакомиться с фотографией в полном размере, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все фотографии на уроке физики, скачайте бесплатно презентацию «Сорбционные процессы» со всеми фотографиями в zip-архиве размером 1869 КБ.

Скачать презентацию

Сорбционные процессы

содержание презентации «Сорбционные процессы»

Сл	Текст	Эф	Сл	Текст	Эф
1	Лекция 4. Тема: Сорбционные процессы (4 часа) -	0	14	наименьшая элементарная ячейка, допустимая размерами	1
	Реальная поверхность твёрдого тела и её взаимодействие			каждого адатома, а также взаимодействиями адатом-адатом
	с газовыми средами. Адсорбция и десорбция. -			и адатом-подложка. Они склонны образовывать
	Поверхностные фазы в субмонослойных системах			упорядоченные структуры с той же вращательной
	адсорбат/подложка. - Состав поверхностных фаз. Покрытие			симметрией, какой обладает и подложка. 3. Они имеют
	адсорбата. Покрытие атомов подложки - Фазовая			тенденцию образовывать упорядоченные структуры, размеры
	диаграмма. «Основы физики поверхности и тонких пленок».			элементарной ячейки которых довольно просто связаны с
	Кафедра ВЭПТ. http://mdl.lcg.tpu.ru. 1.			размером элементарной ячейки подложки. Так, обычно
2	E(r) = eпр(r) + eот(r). Рис.1. Зависимость энергии	0		наблюдается структура (1 х 1), (2 х 2), с(2 х 2) или
	притяжения Eпр и отталкивания Eот, а также полной			(3 х 3)-R30°.
	потенциальной энергии E падающих атомов (сплошная		15	Рис. 6. Два возможных варианта структуры	0
	линия) от расстояния до поверхности. Здесь Ем – энергия			поверхности Ni(100)c(2 х 2)-О. Атомы (или ионы)
	адсорбции, r0 – расстояние минимума полной			кислорода — пустые кружки, атомы (или ионы) никеля —
	потенциальной энергии.			заштрихованные кружки. (а) Поверхность
3	Среднее время жизни адатома может быть описано	0		реконструирована. (б) Классический адсорбированный слой
	выражением: где ?0 – частота тепловых колебаний адатома			без какой-либо реконструкции.
	в узле кристаллической решетки (?0 = 1012… 1014 Гц),		16	Рис. 7. a — СТМ изображение пар «ямка-островок»	0
	??m - энергия адсорбции.			доменов поверхностной фазы Si(lll)v/3xv/3-Ag,
4	Рис.2. Потенциальный рельеф поверхности (сплошная	0		формирующихся на поверхности Si(111)7x7. «Ямки» фазы
	линия) и возможные положения адатомов. Еп – уровень			v^xy^-Ag выглядят как темные области, «островки»
	энергии атомов на поверхности; ?Еg = Еg - Еп – энергия			V^xy^-Ag как светлые области. б - Схематическая
	активации диффузии адатома на поверхности; ?Ем –			диаграмма структуры пары «ямка-островок». Атомы Ag
	энергия адсорбции; Ем – уровень энергии в вакууме; а –			показаны серыми кружками, атомы Si белыми кружками. в -
	расстояние между атомами на поверхности.			Схематическая диаграмма, иллюстрирующая массоперенос Si
5	Концентрация адатомов при осаждении пропорциональна	0		при формировании пары «ямка-островок».
	скорости осаждения (плотности потока атомов на		17	Рис. 8. а - Крупномасштабное СТМ изображение	0
	поверхности) R:			поверхности Si(lll)v/3xv/3-Ag, представляющую собой
6	Рис. 3. Один из простейших вариантов графика	0		двухуровневую систему с разностью высот в один двойной
	потенциальной энергии для случая хемосорбции на плоской			слой Si(111). Более яркие участки соответствуют Ag
	поверхности. Заметим, что в случае хемосорбции энергия			верхнего уровня (и-л/З), а темные области соответствуют
	десорбции Ed больше, чем энергия адсорбции Еа.			нижнего уровня (l-л/З). б - СТМ изображение высокого
	Потенциальные ямы содержат дискретные уровни энергии,			разрешения, показывающее, что на верхнем и нижнем
	которые соответствуют разрешенным состояниям адатома.			уровнях наблюдается одна и та же структура v^xy^-Ag.
7	Поверхностные фазы в субмонослойных системах	0	18	Фазовая диаграмма. Рис. 9. Схематическая фазовая	0
	адсорбат/подложка. В зависимости от силы взаимодействия			диаграмма. Различные траектории соответствуют: А -
	между адсорбатом и подложкой адсорбция подразделяется			осаждению адсорбата при фиксированной температуре; В' и
	на - физосорбцию (слабое взаимодействие); - хемосорбцию			В - изохронному отжигу адсорбата, осажденного при
	(сильное взаимодействие). В качестве граничного			пониженных температурах, (с и без десорбции адсорбата,
	значения принята энергия связи между адсорбатом и			соответственно); С - изотермической десорбции
	подложкой около 0,5 эВ на молекулу (или атом)			адсорбата.
	(1эВ/молекула = 23,060 ккал/моль = 96,485 кДж /моль).		19	Рис. 10. Схематическая иллюстрация траектории А на	0
8	Состав поверхностных фаз. Рис. 4. Схематическая	0		рис. 6, показанная более детально. Стехиометрические
	иллюстрация поверхностных фаз разного состава, а -			покрытия адсорбата для Фазы 2 и Фазы 3 помечены как ?2
	поверхностные фазы, имеющие одинаковое покрытие атомов			и ?3, соответственно. При увеличении покрытия адсорбата
	подложки (1,0 МС), но различные покрытия атомов			от ?2 до ?3 доля поверхности, занятой Фазой 2,
	адсорбата (1,0, 0,5 и 0,25 МС); б — поверхностные фазы			уменьшается, а занятая Фазой 3 соответственно
	с одинаковым покрытием атомов адсорбата (0,5 МС), но с			увеличивается. Граница на фазовой диаграмме
	различным покрытием атомов подложки (1,0, 0,5 и 0,25			соответствует покрытию адсорбата, когда обе фазы
	МС). Атомы адсорбата показаны серыми кружками, атомы			занимают примерно равные доли площади (то есть примерно
	подложки белыми кружками.			по 50 %).
9	Таблица 1. Покрытие адсорбата для некоторых	0	20	Рис. 11. СТМ изображение, показывающее	0
9	поверхностных фаз со структурой.	0		сосуществование двух фаз: Si(lll)v/3xv/3-In (видна как
10	Х(hkl)с(N?L)R?°-А. Система обозначений Вуда:	0		однородно серая поверхность) и Si(lll)v/3Txv/3l-In
	Адсорбированный слой. Подложка. Отношения параметров			(видна как яркие и темные области, соответствующие
	поверхностной ячейки и ячейки подложки. Центрированная			«ямкам» и «островкам»).
	ячейка. Рис.. Структура поверхностной центрированной		21	Рис. 12. а - Фазовая диаграмма для молекул Н2,	0
	прямоугольной решетки Ni(110)c(2x2)-О, образуемой			физосорбированных на поверхности (0001) графита. б -
	атомами кислорода, адсорбированными на поверхности			Модель соразмерной фазы.
	никеля Ni(110). Здесь as и bs — основные векторы		22	Рис. 13. а - Фазовая диаграмма для атомов Н,	0
	поверхностной решетки Ni; as’ = 2as и b's = 2bs -			хемосорбированных на поверхности Fe(110). б -
	основные векторы поверхностной решетки, образуемой			Схематическая диаграмма, иллюстрирующая структурные
	адатомами кислорода.			модели формирующихся фаз.
11	Li / W (211). (1?7).	3	23	Рис. 14. Фазовая диаграмма системы In/Si(111) и СТМ	0
12	Рис. 5.	0		изображения высокого разрешения поверхностных фаз
13	Таблица 2. Покрытия атомов адсорбата и подложки для	0		In/Si(111). Элементарные ячейки обведены на СТМ
13	некоторых поверхностных фаз.	0		изображениях сплошной линией.
14	Закономерности формирования комбинации	1	24	Рис. 15. Картины атомной релаксации, возникающей	0
	«адсорбированный слой — подложка»: Они стремятся			вокруг атома, растворенного (а) в объеме и (б) на
	образовать поверхностную структуру с наиболее плотной			поверхности матрицы растворяющих атомов.
	упаковкой атомов. Т. е. они растут так, что образуется
24	«Сорбционные процессы» \| Сорбционные процессы				4