The Size Dependence of the Adsorption Properties of Nickel Clusters on the Surface of Aluminum Oxide

Т. Т. Magkoev; Магкоев Т. Т.; E. Nadimi; Надими Э.; I. V. Tvauri; Тваури И. В.; V. B. Zaalishvili; Заалишвили В. Б.; O. G. Ashkhotov; Ашхотов О. Г.; I. B. Ashkhotova; Ашхотова И. Б.

doi:10.31857/S1028096023110122

Размерная зависимость адсорбционных свойств кластеров никеля на поверхности оксида алюминия

Авторы: Магкоев Т.Т.¹^,2, Надими Э.³, Тваури И.В.¹, Заалишвили В.Б.², Ашхотов О.Г.⁴, Ашхотова И.Б.⁴
Учреждения:
1. Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова
2. Геофизический институт – филиал Владикавказского научного центра РАН
3. Технологический университет им. Насира Ад-Дина Туси
4. Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Выпуск: № 11 (2023)
Страницы: 67-71
Раздел: Статьи
URL: https://ogarev-online.ru/1028-0960/article/view/232218
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023110122
EDN: https://elibrary.ru/WEVRFQ
ID: 232218

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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

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
Vedrine J.C. Metal // Oxides in Heterogeneous Catalysis. Elsevier, 2018. P. 618.
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
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
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
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
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
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
Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989. 564 с.
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
Venables J.A. Introduction to surface and thin films processes. Cambridge: Univ. Press, 2000. 372 p.
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
Holloway S., Richardson N.V. Handbook of surface science. Elsevier, 2000. 1038 p.
Magkoev T.T. // Vacuum. 2021. V. 189. P. 110220. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110220
Demir S., Fellah M.F. // Surf. Sci. 2020. V. 701. P. 121 689. https://doi.org/10.1016/j.susc.2020.121689
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
Blyholder G. // J. Phys. Chem. 1964. V. 68. № 10. P. 2772. https://doi.org/10.1021/j100792a006
Aizawa H., Tsuneyuki S. // Surf. Sci. 1998. V. 399. Iss. 2–3. P. L364. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(98)00042-9
Wimmer E., Fu C.L., Freeman A.J. // Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 2618. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.2618
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
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