Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
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5.3 Lokaler Oxidationszustand der Ceroxid-Inseln<br />
Intensity (arb. units)<br />
resonant photoemission<br />
(a)<br />
off resonance<br />
Ce3+<br />
resonance<br />
Ce4+<br />
resonance<br />
Ce 4+<br />
Ce 3+<br />
-8 -6 -4 -2 0 2<br />
Binding Energy (eV)<br />
B<br />
A<br />
electron reflectivity<br />
C<br />
D<br />
E<br />
F<br />
(b)<br />
5 10 15 20 25 30 35 40<br />
Electron Energy (eV)<br />
Abb. 5.14 (a) XPEEM-RPES-Spektren und (b) I(V)-Kurven nach dem <strong>Wachstum</strong><br />
von Ceroxid bei 430 ℃ und p O2 = 1 × 10 −8 Torr Sauerstoffhintergrunddruck,<br />
nach der Oxidation bei 430 ℃ und p O2 = 2 × 10 −6 Torr Sauerstoffhintergrunddruck<br />
und nach der vollständigen Reduktion durch zyklische<br />
Adsorption von Methanol bei einem Partialdruck von p CH3 OH =<br />
1 × 10 −6 Torr und anschließendem Heizen bei 480 ℃. Charakteristische<br />
Peaks sind in den I(V)-Kurven mit A–F markiert. (aus [187])<br />
tergrunddruck, nach der Oxidation bei 430 ℃ und einem Sauerstoffhintergrunddruck<br />
von p O2 = 2 × 10 −6 Torr und nach der vollständigen Reduktion durch zyklische Adsorption<br />
von Methanol bei einem Partialdruck von p CH3 OH = 1 × 10 −6 Torr und anschließendem<br />
Heizen bei 480 ℃ entsprechend dem Vorgehen von Mullins et al. [220].<br />
Anhand des Verhältnisses D(Ce 3+ )/DCe 4+ der individuellen Resonanzüberhöhung,<br />
welche definiert ist als D(Ce 3+ , Ce 4+ ) ≡ I res (Ce 3+ , Ce 4+ ) − I off-res (Ce 3+ , Ce 4+ ) jeweils<br />
für Ce 3+ und Ce 4+ , kann ein mittlerer Oxidationszustand nach dem <strong>Wachstum</strong><br />
von Ceroxid von CeO 1,73 bestimmt werden [213]. Der Fehler liegt dabei bei einigen<br />
wenigen Prozent. Nach der Oxidation ist keine Ce 3+ -Resonanzüberhöhung mehr<br />
zu erkennen und es kommt zu einer sehr starken Ce 4+ -Resonanzerhöhung, weshalb<br />
von voll oxidiertem CeO 2 ausgegangen werden kann. Durch die zyklische Reduktion<br />
mit Hilfe von Methanoladsorption ist das Resonanzverhalten genau entgegengesetzt.<br />
Die Ce 3+ -Überhöhung wird äußerst stark, während es zu keiner Ce 4+ -Überhöhung<br />
kommt. Deshalb ist von einer vollständigen Reduktion auszugehen.<br />
Die zugehörigen I(V)-Kurven zeigen je nach Oxidationszustand charakteristische<br />
Intensitätsverläufe und Formen auf, die im Folgenden diskutiert werden. Zunächst<br />
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