Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Адсорбции молекул из газовой фазы на свободной металлической поверхности 11
1.1. Теоретическое исследование кинетики адсорбции молекул газовой фазы на поверхности чистых металлов 11
1.2. Экспериментальное изучение кинетики адсорбции молекул на поверхности чистых металлов 19
1.3. Влияние адсорбции компонентов газовой фазы на свойства поверхностей
чистых поликристаллических металлов 29
1.3:1. Адсорбция галогенов на поверхности чистых металлов. 29Г
1.3.2. Измерение работы выхода электрона поликристаллических поверхностей металлов и сплавов при адсорбции 31
1.3.3. Влияние адсорбции на поверхностное натяжение чистых металлов 40
1.4. Выводы по первой главе 53
Глава 2. Модельное описание процесса адсорбции 54
2.1 Уравнения начальной стадии адсорбции молекул на поверхности чистых металлов при постоянном давлении газовой фазы 54
2.2. О физическом смысле времени адсорбционной релаксации поверхности ...57
2.3. Уравнение кинетики адсорбции с учетом растворения молекул в подложке 59
2.4. Кинетика адсорбции молекул остаточного газа на поверхности металлов 62
2.5. Влияние адсорбции молекул газа на ПН и РВЭ чистых металлов 68
2.6. Уравнение кинетики адсорбции с учетом изменения скорости сорбции молекул поверхностью со временем 75
2.7. Выводы по второй главе. 80
Глава 3. Экспериментальная установка и методика изучения адсорбции молекул из газовой фазы на поверхности легкоплавких мталлов. 82
3.1. Условия проведения опытов по кинетике адсорбции молекул из газовой фазы на поверхности металлов 82
3.2. Установка для изучения фотоэлектрических свойств поверхности металлов 84
3.3. Установка для получения водорода. 92
3.4. Подготовка поверхности образца 93
3.5. Выводы по третьей главе 96
Глава 4. Фотоэмиссия и кинетики адсорбции водорода на поверхности р-металлов 97
4.1. Устойчивость фотоэмиссии In, Sn, Pb и ТІ 97
4.2. Температурная зависимость фотоэмиссии In, Sn, Pb и ТІ в твердом состоянии 98
4.3. Кинетика адсорбции водорода на поверхности индия, олова, свинца и таллия 103
4.4. Оценка величины относительного изменения РВЭ металла с использованием данных фотоэмиссии 106
4.5. Расчет среднего дипольного момента атома водорода на поверхности р-металлов 108
4.6. Расчет параметров адсорбции водорода на поверхности индия, олова, свинца и таллия 110
4.7. Выводы по четвертой главе 117
Общие выводы. 118
Литература. 120
- Экспериментальное изучение кинетики адсорбции молекул на поверхности чистых металлов
- О физическом смысле времени адсорбционной релаксации поверхности
- Установка для изучения фотоэлектрических свойств поверхности металлов
- Температурная зависимость фотоэмиссии In, Sn, Pb и ТІ в твердом состоянии
Введение к работе
1 Актуальность темы. Изучение взаимодействия молекул газов с поверхностями металлов и полупроводников имеет особое значение для развития представлений о состоянии поверхности твердого тела, о возможной реконструкции поверхности с целью целенаправленного изменения ее свойств. В настоящее время более полно изучена адсорбция молекул газов на поверхности переходных и тугоплавких металлов, основные результаты которых представлены в монографиях Адамсона А., Робертса М., Борисова С.Ф., Жданова В.П. и др. При этом незаслуженно остается в стороне изучение процессов адсорбции молекул газов на поверхности легкоплавких металлов, хотя этот вопрос имеет важное значение для представления полной картины взаимодействия молекул газов с поверхностями металлов.
С другой стороны, изучение адсорбции молекул газов на поверхности легкоплавких металлов может улучшить понимание причин значительного расхождения результатов экспериментальных исследований разных авторов, достигающих более 20% по работе выхода электрона (РВЭ) и поверхностному натяжению (ПН) легкоплавких металлов.
В связи с изложенным, становится очевидной актуальность изучения адсорбции газов на поверхности легкоплавких металлов и анализа экспериментальных данных по РВЭ и ПН.
Цель работы - установить закономерности процесса адсорбции молекул из газовой фазы на поверхности металлов для различных типов адсорбции и определить средние значения параметров адсорбции компонентов остаточного газа в вакуумных камерах на поверхности индия, олова, свинца и таллия.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи: 1. Решение в рамках ленгмюровской модели адсорбции общего уравнения адсорбции в условиях меняющегося во времени давления газовой фазы над чистой поверхностью металла. Рассмотреть случай растворения молекул газа в подложке.
Решение уравнения кинетики адсорбции молекул из газовой фазы с учетом изменений давления газовой фазы и скорости сорбции молекул поверхностью со временем;
Вывод в рамках рассматриваемой модели аналитических выражений для зависимостей РВЭ и ПН от параметров процесса адсорбции;
Исследование кинетики адсорбции молекул газовой среды на поверхности металлов методами измерения фотоэмиссии, работы выхода электрона (РВЭ) и масс-спектроскопии газовой фазы.
Научная новизна полученных результатов.
В рамках модели адсорбции Ленгмюра получены выражения для коэффициента заполнения (Э) и времени адсорбционной релаксации (тр) при различных условиях изменения давления газовой фазы в камере;
Получены выражения, описывающие изменения ПН и РВЭ при контролируемых условиях адсорбции молекул на поверхности металлов;
Установлено влияние адсорбции молекул из каналового источника (или паров добавляемого компонента сплава) на РВЭ и ПН;
Получена температурная зависимость фотоэлектронной эмиссии р-металлов в твердом состоянии;
Экспериментально изучена кинетика адсорбции водорода на поверхности индия, олова, свинца и таллия. Предложена методика определения параметров адсорбции, рассчитаны значения средних дипольных моментов (ц), времени жизни (т) и теплоты адсорбции (Н) молекул водорода на поверхности р-металлов.
Практическая ценность результатов.
Полученные соотношения позволяют судить о механизме и кинетике изменений ПН и РВЭ поверхности металла на начальном этапе взаимодействия газовой среды с поверхностью. Установлены причины отмеченных в литературе противоречивых экспериментальных результатов по ПН и РВЭ различных работ.
Созданная экспериментальная установка, отработанные методики проведения опытов по определению изменений РВЭ и предлагаемые методики обработки данных экспериментов могут быть использованы экспериментаторами при изучении поверхностных свойств металлов в условиях непрерывной адсорбции молекул из газовой фазы или изменений температуры образца.
Результаты теории и экспериментов вошли в спецкурсы по дисциплинам магистерской программы 510403 физика конденсированного состояния вещества, издана методическая разработка (см. публикации [141]).
Основные положения, выносимые на защиту.
Полученные соотношения для расчетов коэффициента покрытия (9s) и времени адсорбционной релаксации (тр) для различных случаев адсорбции молекул на поверхности металла: при диссоциативной адсорбции; адсорбции компонентов остаточного газа; при наличии растворения адатомов; с учетом временной зависимости давления p(t) и скорости сорбции Sa(t);
Соотношения, выражающие изменения ПН и РВЭ поверхности чистых металлов в зависимости от времени адсорбции и соответствующие формулы для стационарного (установившегося) состояния. Разработанные на их основе методики обработки кинетических кривых, позволившие рассчитывать равновесные значения ПН (ар);
Кинетические кривые изменения температурной зависимости фотоэлектрической эмиссии j(t) и работы выхода электронов Кинетические кривые адсорбции водорода на поверхности р-металлов, методика их обработки, позволившая определить параметры адсорбции - средние дипольные моменты и,, теплоты адсорбции Н, начальные вероятности прилипания S0 и времени жизни т. Степень обоснованности научных положений, выводов, экспериментальных результатов, рекомендаций, сформулированных в диссертации. Все используемые в диссертации выкладки выполнены на основе общепринятой модели адсорбции Ленгмгора. Приборы, на которых получены экспериментальные результаты, прошли систематическую поверку метрологической службы КБГУ. Измерение РВЭ проводилось фотоэлектрическим методом Фаулера, допускающим погрешность не больше ±0,02 эВ. Для опытов использовались высокочистые металлы (99,999 мас.% основного элемента), поверхность исследуемого металла была получена в условиях сверхвысокого вакуума перед опытом либо очищалась методом ионной бомбардировки (Аг+) с последующим термическим отжигом в вакууме при Р~10" Па и Т=0,9 Тпл, а состав остаточной и напускаемой газовой фазы контролировался масс-спектрометром МХ73-03. Основные результаты, полученные в диссертационной работе, физически обоснованы и не противоречат современным представлениям, физики и химии поверхности. Личное участие автора в получении научных результатов, изложенных в диссертации. Задачи исследования кинетики адсорбции с учетом изменения давления газовой фазы, скорости сорбции молекул поверхностью металла, а также растворения молекул в подложке поставлены руководителем Калажоковым Х.Х., который принимал участие при выборе методов решения, обсуждении полученных результатов. Теоретические выкладки, анализ полученных выражений, предложенные новые способы обработки кинетических кривых адсорбции, а также расчет параметров адсорбции принадлежат автору. Апробация результатов. Основные результаты диссертации докладывались на конференциях «Вакуумная электроника на Северном Кавказе» (Нальчик, 2001 г); «Металлические и шлаковые расплавы» (г. Екатеринбург. МиШАР - 10, 2001г.), Седьмая Всероссийская научная конференция молодых ученых физиков (г, Санкт-Петербург, 2001г.), 5-я Международная конференция «Вакуумные технологии и оборудование» (Украина, Харьков 22-27 апреля 2002г), Российская конференция «Приборы и техника ночного видения», (Нальчик, 10-15 июля, 2002г), Восьмая международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (ПЭМ-2002г пос. Дивноморское, 14-19 сентября 2002г), Международная научно техническая конференция «Пленки-2002», (Москва, 26-30 ноября, 2002г), 6-я Международная конференция «Вакуумные технологии и оборудование» (Украина, Харьков 21-26 апреля 2003г), Труды девятой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Таганрог, Дивноморское, 2004г.), XI Российская конференция по теплофшическим свойствам веществ (4-7 октября 2005г., Санкт-Петербург). Водород представляет собой удобный объект для теоретической, трактовки связывания адсорбата с поверхностью, так как его электронная структура наиболее проста. Он имеет большое значение как реагент многих гетерогенных каталитических процессов; реакции дейтеро-водородного обмена с органическими молекулами широко изучались с точки зрения катализа [7]. Вследствие своего особого положения в периодической системе водород обладает рядом уникальных физических и химических свойств, включая высокую скорость массопереноса, максимально возможные изотопные эффекты, существование ионов ЬҐ и Н" - один из которы:; аналогичен ионам щелочных металлов, а другой — ионам галогенов [7]. С металлами водород образует соединения; те из них, которые принадлежат к простому бинарному типу, подразделяются на три категории: 1. Ионные гидриды с щелочными и щелочноземельными металлами 2. Ковалентные гидриды, например, с медью и оловом и возможно, со свинцом (магний и алюминий образуют гидриды, промежуточные по свойствам между классами 1 и 2). 3. Металлические гидриды с лантаноидами, актиноидами, переходными металлами групп ША, IVA и VA периодической системы, я также с хромом, никелем и палладием. Внешне эти соединения похожи на металлы и обладают высокими теплопроводностью и электропроводностью, но природа связи в этих соединениях не вполне ясна. Наиболее подробно исследована система Pd-H2 [7], в которой при 200К образуется PdH, а при более высоких температурах-нестехиометрическое соединение (например, PdH0,6 при 373К). Образование бинарных гидридов-процесс экзотермический, за исключением эндотермических, реакций водорода с никелем и медью, а реакция с хромом, которая становится эндотермической при более высоких температурах. С другими металлами, растворяющими водород без образования гидридов, такими, как железо, кобальт, молибден, серебро и платина, реакции протекают эндотермически, так что поглощение водорода возрастает с увеличением температуры. Поглощение водорода иногда осложняет интерпретацию спектров термической десорбции, так как некоторое количество водорода может диффундировать в объем металла, а не десорбироваться в газовую фазу. Количества водорода поглощаемые некоторыми металлами, в том числе палладием, титаном, цирконием, ванадием, танталом, очень велики. Например, смешанный гидрид урана и циркония содержит вдвое больше атомов водорода в единице объема, чем жидкий водород. В эндотермических системах, напротив, атомное соотношение водород-металл обычно мало, менее 10" даже при повышенных температурах, а по данным для платины это соотношение составляет всего 10"" при давлении водорода 1 атм. и температуре 300 К. Наконец, в таких металлах, как вольфрам, рений, осмий и иридий, макроскопическими методами растворение водорода не обнаружено, хотя не исключается возможность, растворения небольшого количества. Если количество атомов водорода, достаточное для образования монослоя на грани (100) вольфрама, распределить в 1 см3 образца вольфрама, то атомное соотношение водорода и вольфрама, составит всего 6-10" . Водород ухудшает свойства металлов, что весьма существенно для металлургии. В атмосфере водорода при сравнительно низких температурах сплавы железа и титана могут становиться хрупкими; Взаимодействие водорода с переходными металлами, особенно с никелем, палладием и платиной, имеет также очень большое значение для гетерогенного каталитического гидрирования. Диссоциативная хемосорбция водорода на поверхности может быть лимитирующей стадией, как при охрупчивании металлов, так и в каталитических процессах. Довольно интересными представляются данные по изучению кинетики адсорбции Н2 на грани (100), (211) и (111) и (110)W (рис. 1.2). РВЭ увеличивается при заполнении поверхности водородом линейно для грани W(100) до +0,9 эВ. Для грани (211) в точке, соответствующей насыщению р2 состояния, имеется перелом, что является убедительным доказательством, что в системе имеется два различных состояния; при образовании одного из них РВЭ увеличивается на 0,6 эВ (Р2) , а при образовании другого уменьшается на 0,27 эВ ([). Характер измерения РВЭ на грани W(l 11) не похож на остальные. Здесь видно, что существует несколько состояний. Кривая проходит через минимум при 9 0,2, имеет точку перегиба при 9=0,5 и относительно минимума при 9=0,75. Это позволяет предположить, что при заполнении каждого состояния изменяется тангенс угла наклона графика или знак Аф(9) [7]. Изучение зависимости изменений РВЭ (Л(р) Ni(100) от давления Р (мм.рт.ст.) водорода [по 7] показало, что РВЭ поверхности Ni( 100) монотонно возрастает с давлением, а с увеличением температуры кривые смещаются вниз существенно и без особенностей. Одним из параметров, характеризующих процесс адсорбции, является время достижения равновесия между поверхностью и газовой фазой или время адсорбционной релаксации поверхности (тр). В качестве такого параметра в литературе (см., например, [100]) часто принимают среднее время жизни молекул на поверхности по Френкелю [101], полагая, что за это время все адсорбированные молекулы заменяются новыми, где ть - время порядка периода колебаний молекул на поверхности (10"12 с [102]), H - энергия адсорбционной связи. Однако такое определение для величины тр не отражает его зависимость от условий на поверхности [103,99], например, от давления газовой фазы р0. В [11] была сделана попытка решить эту задачу, но неудачное определение кинетического коэффициента десорбции не позволило получить корректную формулу для Тр. Кроме того, из полученного выражения для тр не была ясна зависимость его от числа адсорбционных центров единицы поверхности No и от начального коэффициента прилипания молекул к поверхности So- Поэтому существующее представление о времени адсорбционной релаксации поверхности тр считаем не полным и требующим уточнения. Такая попытка нами сделана с использованием выражения для коэффициента заполнения [104,141]: где величина 9S определяется уравнением Ленгмюра для стационарного случая А для времени адсорбционной релаксации поверхности будем иметь Величины т и b определяются выражениями (2.13), (2.10) и (2.11), соответственно. Из (2.13), (2.10), (2.11) и (2.26) видно, что величина тр зависит не только от температуры Т, энергии адсорбционной связи Н, от давления газовой фазы ро [11], но и от начального коэффициента прилипания молекул к поверхности S0 и от числа адсорбционных центров единицы поверхности N0. Причем с увеличением No время адсорбционной релаксации поверхности тр увеличивается при других неизменных условиях. Следует также заметить, что характер зависимости тр от температуры Т и энергии адсорбционной связи Н совершенно другой, чем зависимость, описываемая формулой (2.23). Если коэффициент прилипания So«l, или энергия адсорбционной связи Н не велика и давление газовой фазы достаточно низкое, то произведение Sobp0«l. В таком случае из выражения (2.26) получаем (2.23). Таким образом, выражение (2.23) является частным случаем полученного нами соотношения (2.26). Величину тр. следует назвать временем адсорбционной релаксации, а ее обратную величину кс \/тр - постоянной скорости адсорбции [11].. Каков же физический смысл этой величины? Для ответа на данный вопрос продифференцируем (2.24) по времени с учетом определения коэффициента заполнения 9 = N/N0 и (2.26), получим [104] На ранней стадии изучения взаимодействия электронов малых и средних энергий с твердым телом было замечено очень сильное влияние чистоты поверхности на вторично-эмиссионные свойства вещества [7,113,120-122]. В настоящее время установлено, что опыты по определению вторичной эмиссии, коэффициентов отражения электронов и работы выхода, а также по изучению энергетических спектров вторичных электронов должны проводиться при максимальной чистоте поверхности. Продуктом загрязнения поверхностей металлов, прежде всего, могут являться окислы, посторонние примеси и другие вещества. Источником загрязнения могут служить остаточная газовая фаза (ОГФ) в камере и другие среды, контактирующие с поверхностью образца. Очевидно, что отсутствие-пленки адсорбированных газов на поверхности после её очистки может быть гарантировано в том случае, если время проведения опыта (to) много раз меньше времени осаждения одного монослоя молекул ОГФ [5]. На практике это может быть осуществлено в сверхвысоком вакууме. Как известно из газокинетической теории [100,123], количество молекул, падающих на 1 см2 поверхности за 1 с, определяется как где р - давление (Тор), М - молекулярный вес газа, Т - температура газа (К). Принимая, что вероятность прилипания S равна единице, для воздуха при 300К в литературе приводится оценочная формула времени образования одного монослоя [122]: Как видно, время адсорбции монослоя обратно пропорционально давлению. При давлении 10 Па оно равно примерно 1с. На самом деле это время несколько больше, так как коэффициент прилипания непостоянен и уменьшается со временем в процессе осаждения. Более строгий подход к вопросу показывает, что время заполнения поверхности молекулами ОГФ определяется параметром тр и зависит от многих факторов. Источником загрязнений может являться сама вакуумная камера. Например, использование масляных насосов даже при малой упругости пара приводит к загрязнению камеры, а затем и самого образца с образованием масляных пленок на поверхности. Особенно недопустимо наличие паров масла в тех случаях, когда производится продолжительная бомбардировка поверхности электронами. При этом образуются пятна, представляющие собой углеродные соединения, образованные вследствие разложения масла под воздействием электронной бомбардировки. Поэтому для получения достоверных данных следует использовать сорбционные ловушки с молекулярными ситами (цеолит или активированная окись алюминия), эффективно предотвращающими миграцию углеводородов из насоса в вакуумный прибор. В настоящее время наиболее целесообразным считают использование безжидкостных способов откачки (ионно-сорбционные насосы с распылением поглотителя, криогенные насосы, турбомолекулярные насосы и др.), широко распространенные в современной технике получения сверхвысокого вакуума. Таким образом, опыты по кинетике адсорбции газов на поверхности изучаемых образцов следует проводить при соблюдении следующих условий: откачка камеры без применения масляных насосов, позволяющих получить разрежение в камере не хуже Ы0 8 Па; очистка поверхности образца и его отжиг в условиях сверхвысокого вакуума, контроль чистоты поверхности образца оже-спектрометром; получение спектрально-чистого газа для реакций и контролируемое натекание его в реакционный объем. Должна быть возможность непрерывного контроля (измерения) параметров опыта, например, давления р, температуры Т и др. Необходимо выполнение следующего условия: 1о«ТрГ«ТрОГф, где to - время измерения контролируемых параметров опыта, трг -осаждения одного монослоя молекул напускаемого в камеру газа или время адсорбционной релаксации реакционный газ - поверхность (трг), тр0Гф - время адсорбционной релаксации молекул ОГФ - поверхность. а) Краткое описание экспериментальной установки [152] Основной узел экспериментальной установки - камера из нержавеющей стали 12X18Н9Т, которая схематически изображена на рис.ЗЛ. Установка позволяет создавать в рабочей камере вакуум не хуже 1,33 10"5Па при температуре 573-673К, проводить обезгаживание камеры и образца в течение нескольких часов, получить исследуемую поверхность перед измерением в предельном вакууме, контролировать температуру образца с точностью до ±1-2 градуса, очистить образец от возможных поверхностных загрязнений при заправке и от окисной пленки продавливанием через узкие капиллярные трубки (d l мм) или бомбардировкой ионами инертных газов (аргон) с последующим отжигом в высоком вакууме. В [124,126,128] обнаружено неожиданное исчезновение фототоков при повышении температуры. Авторы цитируемых работ связывают такое исчезновение фототока с возможным фазовым переходом в металлах (полиморфное превращение) или в сплавах (образование химических соединений, или появление жидкой фазы). В связи с этим нами была поставлена задача изучения фотоэмиссии с изменением температуры в твердом состоянии чистых металлов. На рисунках 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 представлены изменения температуры (кривые -1), фототока (кривая - 2) и РВЭ (3) чистых металлов со временем повышения (нагрева) температуры. Температура повышалась со средней скоростью 0,18; 0,33; 0,25 и 0,33 град/с для олова, индия, свинца и талия в твердом состоянии. Из рисунков видно, что фотоэмиссионный ток увеличивается значительно при нагреве для олова (рис. 4.2, 2 - кривая) и индия (рис. 4.3, 2 - кривая) в области твердого состояния. Для свинца и таллия (рис. 4.4, 2 - кривая и рис. 4.5, 2 - кривая) это увеличение (или уменьшение для таллия) не так существенно. С использованием данных рис. 4.2.-4.5. нами построены температурные зависимости фототоков в твердом состоянии металла. Температурные зависимости фототоков олова, индия, свинца и таллия представлены на рис. 4.6. - 4.9. Из рис. 4.6. видно, что в твердом состоянии температурный коэффициент фототока положителен, но не постоянен и меняется в значительных приделах. Еще до температуры плавления, температурный коэффициент фототока олова претерпевает значительное изменение - меняет свой знак с положительного значения на отрицательное. Температурная зависимость фототока индия качественно совпадает с температурной зависимостью фототока олова (рис. 4.7), но есть и отличие. Оно заключается в более быстром росте в начале нагрева. Область перелома температурного коэффициента лежит значительно ниже температуры плавления ( 348 К). Изменение фототоков у свинца (рис. 4.8) и таллия (рис. 4.9) в зависимости от температуры в твердом состоянии качественно отличаются. При повышении температуры фотоэмиссия свинца растет, тогда, как у таллия сначала растет, а затем падает. При подходе к области температуры плавления у обоих металлов температурные коэффициенты положительные, но задолго еще до температуры плавления температурные коэффициенты, как у олова, так и у индия, меняют знак с положительного на отрицательное. Таким образом, фототоки есть при любой температуре и нигде не прерываются (не пропадают) как это было показано в [124,126,128]. Отметим, что температурные коэффициенты фотоэмиссии и РВЭ не постоянны с повышением температуры. Изменение РВЭ металла с температурой значительное, что, по-видимому, связано с десорбцией молекул газа с поверхности металла при повышении температуры. В настоящем разделе приводятся результаты экспериментального изучения кинетики адсорбции водорода на поверхностях поликристаллических индия, олова, свинца и таллия. Опыты проводились с использованием высоковакуумной металлической установки, описанной в главе III. Исследуемая поверхность металла была получена в высоком вакууме (Р 10"5 Па) продавливанием жидкого металла через стеклянный капилляр диаметром d l мм. Образец, полученный в предварительно нагретой корундовой чашечке, снова подвергался термовакуумному отжигу в течение одного часа при температуре Т 0,8 Тпл для достижения равновесного состояния его поверхности. Спектр газа представлен на рис. 3.7. Затем опускали температуру до комнатной, и в камеру напускали очищенный водород через игольчатый газовый натекатель. В процессе адсорбции Измерение РВЭ в процессе адсорбции молекул газа на поверхности металла методом Фаулера представляет очень трудную, почти не выполнимую задачу, что связано с непрерывным изменением состояния поверхности. Поэтому для оценки величины Дф воспользуемся приближенным уравнением Фаулера для фототока: где а - постоянная фотоэмиссии, А - ричардсоновская постоянная. Имея в виду более сильную зависимость j от ф, чем от а, можно допустить, что при небольших покрытиях поверхности a const. Тогда, записав (4.1) для начального момента (t=0) и любого другого момента (t=x) и, полагая, что при t=0, ф=фо - начальное значение РВЭ металл, а для t=x, ф=фт, получим систему уравнений: где i=0; т. Тогда, разрешив (4.2) относительно Аф , с учетом, что ф=ф0+Аф (индекс т при фт и jT опущен) будем иметь: С использованием (4.4) нами построены кинетические кривые изменения РВЭ металлов при адсорбции водорода. Они представлены нарис. 4.10-4.13. При этих же условиях, до адсорбции водорода, нами измерена РВЭ (ф)/ чистых металлов методом Фаулера (см. раздел III). Результаты представлены в табл. 4.1. в сравнении сданными в [130, 131].Экспериментальное изучение кинетики адсорбции молекул на поверхности чистых металлов
О физическом смысле времени адсорбционной релаксации поверхности
Установка для изучения фотоэлектрических свойств поверхности металлов
Температурная зависимость фотоэмиссии In, Sn, Pb и ТІ в твердом состоянии
Похожие диссертации на Кинетика адсорбции молекул газовой фазы на поверхности Р-металлов
