Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 3: Oberfl
ächenreaktionen I
O 3.6: Vortrag
Montag, 24. März 2003, 12:30–12:45, HSZ/02
Abstraktion von D auf Graphit (0001) durch thermische H-Atome — •Andreas Güttler1, Thomas Zecho2 und Jürgen Küppers1,2 — 1Experimentalphysik III, Universität Bayreuth, 95440 Bayreuth, Germany — 2Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (EURATOM Association), 95748 Garching, Germany
Atomarer Wasserstoff chemisorbiert auf der Graphit-Basalfläche mit einer Bindungsenergie von etwa 0.7 eV an ein C-Atom. Dieses wird dabei aus der Ebene um circa 0.4 A angehoben1). Adsorbierter Wasserstoff kann wieder durch atomaren Wasserstoff unter H2-Bildung abstrahiert werden. Im einfachen Bild einer Reaktion pseudo-erster Ordnung findet man Abstraktionswirkungsquerschnitte von ca. 4 A2 für hohe Wasserstoffbedeckungen und steigende Wirkungsquerschnitte für sinkende H-Bedeckungen2). Ziel des Experiments war zusätzlich zur Bedeckungsabhängigkeit die Abhängigkeit der HD-Bildung von der Substrattemperatur zu untersuchen. Dazu wurde atomarer Wasserstoff durch thermische Dissoziation molekularen Wasserstoffs in einer 2000 K heißen Wolfram-Kapillare erzeugt und unter UHV-Bedingungen auf die zwischen 100 und 400 K heiße, mit Deuterium vorbelegte Graphitprobe gerichtet; das HD-Produkt wurde mit einem Quadrupolmassenspektrometer direkt nachgewiesen. Es zeigte sich, daß die Geschwindigkeit der Abstraktionsreaktion zu tiefen Temperaturen hin exponentiell ansteigt.
1) T. Zecho, A. Güttler, X. Sha, B. Jackson, J. Küppers, J. Chem. Phys. 117 8486 (2002) 2) T. Zecho, A. Güttler, X. Sha, B. Jackson, J. Küppers, Chem. Phys. Let. 366 (2002) 188-195