Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
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5 <strong>Wachstum</strong>, Morphologie und Oxidationszustand von CeO x /Ru(0001)<br />
Auf Substratterrassen bilden sich dabei hauptsächlich Ceroxid-Inseln mit einer fast<br />
perfekten Dreiecksform aus, die nicht gleichschenklig ist. Darüber hinaus weisen<br />
die Ceroxid-Inseln sehr steile Kanten auf und es konnten keine Facetten beobachtet<br />
werden. Bei sehr hohen <strong>Wachstum</strong>stemperaturen ist die (111)-Oberfläche der<br />
Ceroxid-Inseln sehr glatt und hochgeordnet und besitzt typischerweise ausgedehnte<br />
Terrassen mit nur wenigen Stufen auf einer Mikrometerskala. Dies bedeutet, dass<br />
für das Hochtemperaturwachstum von Ceroxid auf Ru(0001) ein sehr viel größeres<br />
Terrassen- zu Stufenkanten-Verhältnis beobachtet wird als für die Deposition bei<br />
niedrigen Temperaturen und anschließendem Heizen [199, 200].<br />
Weiterhin konnte erstmals gezeigt werden, dass das <strong>Wachstum</strong> von Ceroxid in Bereichen<br />
mit Substratstufen und Stufenbündeln dem Modell des Teppichwachstums<br />
entspricht. Dabei übt die lokale Form von Stufenkanten und Stufenbündeln einen<br />
besonders starken Einfluss auf die Form der einzelnen Ceroxid-Inseln aus. Abhängig<br />
von der Ausrichtung der Ceroxid-Inselkante bezüglich der lokalen Substrat-<br />
Fehlorientierung ist das Überwachsen von Stufenkanten oder Stufenbündeln unterdrückt<br />
und die Ceroxid-Inselkante nimmt dadurch den lokalen Verlauf der Stufenkante<br />
bzw. des Stufenbündels an.<br />
Durch die niederenergetische Elektronenbeugung konnte in der vorliegenden Arbeit<br />
der starke Einfluss des Oxidationszustands und der <strong>Wachstum</strong>stemperatur auf das<br />
Auftreten und die Ausrichtung von Ceroxid-Rotationsdomänen aufgeklärt werden.<br />
Die mittlere Rotation der Ceroxid-Domänen bezüglich der Hauptsymmetrierichtungen<br />
des Ru(0001)-Substrates weicht für reduziertes und oxidiertes Ceroxid um 30°<br />
voneinander ab. Für reduziertes Ceroxid stimmt die mittlere Rotation der Ceroxid-<br />
Rotationsdomänen dabei mit der Substratausrichtung überein. Für nahezu voll oxidiertes<br />
Ceroxid nimmt die Anzahl der niedersymmetrischen Rotationsdomänen bis<br />
zu einer Depositionstemperatur von 800 ℃ zu, erreicht dort ihr Maximum und nimmt<br />
anschließend wieder ab.<br />
Darüber hinaus konnte erstmals aufgrund der hohen Auflösung und Sensitivität<br />
des SPELEEM Instruments für einen Ceroxid-basierten inversen Modellkatalysator<br />
eine echte Überstruktur an der Grenzfläche zwischen Metall und Oxid nachgewiesen<br />
werden. Dabei wurde gezeigt, dass sich das p(1,4×1,4) Ceroxid-Beugungsmuster als<br />
inkohärente Überlagerung einer (7 × 7)-Überstruktur an der Grenzfläche und den<br />
(1×1)-Reflexen der CeO 2−δ (111)-Inseln (δ