Введение к работе
<ссертУц:чД f
Актуальность проблемы. Диссертация посвящена кинетике адсорбции, включая начальные стадии диссоциативной адсорбции плохо конденсирующихся газов (СО, СОо) и адсорбционных, характеристик редкоземельных металлов (Sm , Pi- , Yi и St ). Обе группы исследований объединены использованием метода электронного проектора.
Движущей силой для проведения работы было то общее обстоятельство, что знание кинетики и состояний адсорбции молекул и адатомов на кристаллических поверхностях ваяны для понимания специфики, взаимодействий на поверхности - как на уровне природы электронных связей, так и в связи с коллективными явлениями в двумерных системах.
В частности, на поверхности происходят поатомная и коллективная диффузия атомов и молекул, химические реакции между нами, образование зародышей, поверхностных фаз, целый ряд элементарных процессов. Адсорбция является важнейшей составной частью указанных процессов, и она определяет характер взаимодействия газа с поверхностью. Кроме того, адсорбция является начальной стадией образования конденсированной фазы. Общеизвестна и практическая значимость подобных исследований.
Цель работы: получить сведения о коэффициентах прилипания и их температурных зависимостях, выяснить кинетику хпмосорбции газов. Известно, что важную роль в кинетике адсорбции играет вероятность прилипания, которая характеризует химосорбцига на молекулярном уровне. Одна из основных задач диссертации состояла в измерении вероятности прилипания газовых молекул на различных металлах, методом отраженных молекулярных пучков, который дает наиболее точные значения коэффициента прилипания газов на тугоплавких подложках. Соответствующей аппаратурной задачей было разработать технику анализа пространственного распределения падающего молекулярного пучка, а также методику, способную с высокой точностью регистрировать отраженные от подложки потоки. Кроме того, предстояло создать аппаратуру и методику экспериментального наблюдения процессов зарождения молекулярно-адсорбированных газов на поверхности металлов при заполнениях поверхности ^ 10 монослоя, и на основе- полученных данных попытаться сформировать модельные представления.
Цель работы состояла также в измерении коэффициента прилипания другим методом - в автоэмиссионном микроскопе с использованием калиброванных до абсолютных значений плотностей потока.
Задачами изучения эмиссионно-адсорбционных характеристик пленок РЗМ - рг , S/» Y , St - на поверхности вольфрама было определить:
-
Зависимость работы выхода пленочной системы от степени покрытия атомами РЗМ при их, адсорбции.
-
Работы выхода при оптимальном покрытии.
-
Теплоты адсорбции и энергии активации для миграции РЪН на вольфраме при оптимальном покрытии.
.Научная новизна, работы. Аппаратура и методика:
-
Лабораторный экземпляр сверхвысоковакуумной установки позволил достичь, по-видимому, предельного пространственного разрешения в распределении интенсивности молекулярного пучка.
-
Чувствительность аппаратуры позволяла измерять заполнения поверхности л- 10 МОНОСЛОЯ.
-
Создана компактная аппаратура и методика анализа адсорбции импульсными молекулярными пучками.
Физические результаты:
-
Показано, что хемосорбция СО- и СО на W (НО) идет через предсостояние и включает стадию образования зародышей нового слоя, т.е. является коллективным процессом, а не состоит из независимых молекулярных актов.
-
Впервые показано, что при адсорбции С02 и СО на VV (НО) существует область увеличения коэффициента прилипания с ростом времени и плотности заполнения.
3. Исследованы эмиссионные и адсорбционные характеристики Pr ,
Sm Y6 и Sc на поверхности острийного монокристалла. Адсорбция
Рг и Sm исследована впервые. Подтверждена корреляция между теп-лотами сублимации, десорбции и энергиями активации для миграции указанных редкоземельных металлов.
Практическая ценность. Результаты диссертации полезны для понимания механизма образования конденсированной фазы и адсорбции на поверхности монокристаллов.
Из 4-х исследованных редкоземельных металлов Рг интересен для создания эффективного пленочного термокатода с использованием в качестве подложки вольфрама.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 15 Всесоюзной" конференции по эмиссионной электронике (Ташкент, 1972), Всесоюзный симпозиум по физике поверхности твердых тел (Киев, 1983), 19 Всесоюзная конференция по эмиссионной электронике (Ташкент, 1984), 9 Всесоюзная конференция по динамике разреженных газов (Свердловск, 1987), 7 Всесоюзная конференция по росту кристаллов (Москва, 1988), Всесоюзная, конференция. Поверхность-89 (Черноголовка, 1989), на семинарах и конкурсах научных работ ИКАН СССР.
Дубликации. Основное содержание работы опубликовано в 12 научных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав и выводов, содержит 128 страниц печатного текста, включая 31 рисунок и список литературы из 126 наименований.
