Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 17: Oxide und Isolatoren (I)
O 17.5: Vortrag
Dienstag, 12. März 2002, 12:15–12:30, H43
Struktur und Reaktivität von V2O5(001) — •Ralf-Peter Blum, Raoul Blume und Horst Niehus — Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Physik, ASP, Invalidenstr. 110, 10115 Berlin
Die katalytische Wirksamkeit von V2O5 wird auf dessen leichte Oberflächenreduktion- und oxidation zurückgeführt. Einkristalline V2O5(001)-Oberflächen sind im UHV mit Rastertunnelmikroskopie untersucht worden. Bei 300 K bildet man die nichtrekonstruierte Kristalloberfläche ab. In Abhängigkeit von den Tunnelbedingungen können entweder die Positionen der Vanadiumionen oder die des einfach koordinierten Vanadylsauerstoffs abgebildet werden. Der Vanadylsauerstoff bildet paarige Reihen entlang der [010]-Richtung mit einer Periodizität von 1.2 nm in [100]-Richtung. Die gemessene Korrugation von 0.16 nm entspricht sehr gut der theoretischen Bindungslänge von 0.157 nm. Bei Tunnelspannungen über 2 V wird die Vanadylsauerstoffbindung im hohen Feld zwischen Spitze und Oberfläche aufgebrochen, so daß die Kristalloberfläche kontinuierlich während des Meßprozesses reduziert wird. Temperaturabhängige STM/STS-Messungen im Bereich von 300 K bis 650 K zeigen das Auftreten von metallischen Oberflächendomänen in Koexistenz mit der halbleitenden V2O5-Oberflächenstruktur. In einem weiteren Experiment konnte durch reaktive Molekularstrahlstreuung (CO/CO2-Konversion) gezeigt werden, daß bei Temperaturen bis 600 K die infolge einer sehr geringen anfänglichen CO/CO2-Konversion reduzierte Oxidoberfläche durch diffundierenden Volumensauerstoff nicht ausgeheilt wird.
Gefördert von SFB 546