Studium struktury valenčního pásu přechodových kovů a jejich slitin metodou ARUPS

Student: Peter Pira
Vedoucí: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc.
Konzultant: RNDr. Kateřina Veltruská, CSc., Mgr. Jiří Libra
Stav práce: obhájená

Abstrakt:

Metoda fotoelektronové spektroskopie v ultrafialové oblasti (UPS) je významným nástrojem studia hustoty stavů ve valenčním pásu pevných látek. Přechodové kovy skupiny VIII B s téměř zaplněným valenčním pásem (Pd, Pt, Ni, ...) jsou účinnými katalyzátory mnoha chemických reakcí, což souvisí s jejich vysokou hustotou stavů v oblasti 0 – 2 eV pod Fermiho mezí. Výrazné změny v obsazení stavů lze pozorovat i vlivem hybridizace orbitálů d a s, p při vzniku slitin s kovy skupin III A a IV A. Důsledkem vzniku slitiny a změny v hustotě stavů je změna reaktivity povrchu. Měření struktury valenčního pásu je základním studiem pomáhajícím pochopit mechanizmy adsorpčních procesů.

Ke studiu bude využita metoda UPS a úhlově rozlišené UPS (ARUPS) na katedře EVF s excitací UV zářením He I (20.2 eV). V rámci práce se předpokládá pobyt na synchrotronu Elettra s využitím metody SRPES s excitací synchrotronním zářením v oblasti 50 – 100 eV na měřící stanici MSB synchrotronu Elettra.

Zásady pro vypracování
Práce bude zaměřena na modely katalytických systémů vhodných k oxidaci CO při nízkých teplotách, především slitiny vznikající interakcí aktivních kovů Pd a Ni s oxidy Sn a Ce.

Použité metody: (1) UPS a úhlově rozlišené UPS (ARUPS) na katedře EVF s excitací UV zářením He I (20.2 eV), (2) využití metody SRPES s excitací synchrotronním zářením v oblasti 50 – 100 eV na měřící stanici MSB synchrotronu Elettra.

Výsledky měření budou porovnávány s výsledky získanými z difrakce pomalých elektronů (LEED) a difrakce fotoelektronů (XPD) s cílem určení hustoty stavů pro různé struktury povrchů.

Seznam odborné literatury
Andrew Zangwill: Physics at Surfaces, Cambridge 1992
J. A. Venables: Introduction to Surface and Thin Film Processes
Další literatura dle dohody s vedoucím práce.

Příklad mapování struktury valenčního pásu Ni(111) a povrchové slitiny Pb/Ni(111) metodou ARUPS.