Вышедшие номера
Валентный переход 2+-> 3+ в нанопленках иттербия, индуцируемый хемосорбированными на их поверхности молекулами CO и O2
Бутурович Д.В.1, Кузьмин М.В.1, Логинов М.В.1, Митцев М.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: M.Mittsev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 5 марта 2015 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2015 г.

Исследованы процессы трансформаций поверхности и объема пленок иттербия нанометровой толщины, происходящих при взаимодействии поверхности этих пленок с различными молекулами-лигандами. Показано, что совокупность двух факторов - наличия неподеленной электронной пары в молекулах СО и O2 и незаполненного 5d-уровня, лежащего вблизи уровня Ферми в металлическом двухвалентном иттербии, - обусловливает формирование устойчивого хемосорбционного состояния молекула-поверхностный слой нанопленки, в котором между молекулами газа и поверхностными ионами металла образуются донорно-акцепторные связи. В результате этого иттербий как на поверхности, так и в объеме нанопленки переходит в неавтономное, обусловленное хемосорбцией трехвалентное электронное состояние. Установлена величина, на которую этот переход распространяется в глубь нанопленки, и объяснено, почему она имеет аномально большое значение (по разным оценкам от 9 до 22 слоев). Также показано, что процесс заполнения слоя молекул-лигандов на поверхности иттербия имеет две стадии. Отражением двухстадийного характера этого процесса является немонотонный ход концентрационных зависимостей работы выхода структур CO-Yb и O2-Yb. Все представленные в работе результаты, за исключением данных фотоэлектронной спектроскопии (рис. 3), были получены при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН N 1 "Наноструктуры: физик, химия, биология, основы технологий" (проект N 1.1.8.6).