Adsorption von Molekülen und selbstorganisierten molekularen Komplexen auf dielektrischen Oberflächen: Charakterisierung mit Metastable Impact Electron Spectroscopy und X-ray Photoelectron Spectroscopy
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Für Einkristalle von TiO2 wurde die Präparationsprozedur entwickelt, die es zu ermöglicht unter Elektronenspektroskopischen Kontrolle mit MIES/UPS die (110) Oberfläche mit gewünschter Struktur von Defekten herzustellen. Die reduzierten (mit Obr-Vakanzen), hydroxylierten und quasi-stöchiometrischen Oberflächen lassen sich präparieren, charakterisieren und könnten ineinander umgewandelt werden. Zwecks der Verbesserung der Experimentverfahren wurde die vorhandene MIES/UPS-Quelle modifiziert. Es wurde die Wechselwirkung von Alkali mit quasi-stöchiometrischen Oberflächen von nahezu perfektem Kristall studiert. Dabei wurde z.B. die riesige Fähigkeit von Interkalation von Lithium ins TiO2 bei Temperaturen bis zu 100°C gemessen. Einziger Nachweis von Defekten sind die Ti(3d) Zustände, die die Präsenz von Interstitials im Gitter bestätigen können. Die Messungen auf IIa Diamantkristall ermöglichten eine Methode zu entwickeln, die erlaubt einen teuren Kristall mehrmals für Ionenimplantation zu verwenden. Dabei wurde festgestellt, dass mittels Entfaltung der C1s-Peak die perfekten, implantierten, oxidierten und graphitizierten Oberflächen eindeutig charakterisiert werden könnten. Es wurden die Schritte zum umwandeln dieser Oberflächen ineinander beschrieben. Die Energiepositionen der verschiedenen Komponenten von C1s-Peak wurden von der Sichtpunkt der Bandbiegung diskutiert. Es wurde Zusammenhang von Peaksenergien und Art der Dotierung (Stickstoff als Donator, Bor als Akzeptor) verfolgt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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"Characterizing TiO2(110) surface states by their work function ". Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 15442-15447
Andriy Borodin and Michael Reichling
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"A cycle for the repetitive preparation of diamond (100) with perfect phase purity". Chem. Phys. Lett. 2015, v.640, p. 72–76
O. Dyachenko, N. Diek, Y. Shapiro, R. Tamang W. Harneit, M. Reichling and A. Borodin
