1.2.2.5. Исследование структуры поверхностных слоев

Возможности EXAFS-спектроскопии при исследовании поверхностей хорошо иллюстрируются на примере изучения брома, адсорбированного на графите. При выполнении эксперимента в качестве подложки использовалась пленка «графойл» - конгломерат маленьких графитовых кристаллов с большой удельной площадью поверхности ~ 22 . Приблизительно 50% кристаллитов в графойле ориентированы хаотически, а остальная часть параллельна макроскопической поверхности образца со среднеквадратичным отклонением ~ 15°. Большая удельная поверхность образца и малое сечение ионизации атомов углерода в окрестности К-края поглощения брома позволили снимать К-спектры поглощения брома, используя традиционную технику «на прохождение» даже в случае, когда адсорбированный слой брома составлял доли монослоя. Метод дифракции медленных электронов (ДМЭ) показывает, что при различных температурах и поверхностных концентрациях брома реализуется по меньшей мере, пять фаз: «решеточный газ», «жидкость», две «кристаллические» поверхностные фазы и многослойная или объемная твердотельная фаза.

1.2.2.6. Аморфные системы

Впервые возможности новых методов при исследовании аморфных твердых тел были проиллюстрированы на примере сопоставления EXAFS К-края Ge в кристаллическом и аморфном . В работе обнаружено, что первая координационная сфера, включающая в себя атомы кислорода, не претерпевает в аморфном образце сколь-нибудь заметных искажений, в то время как второй и последующие максимумы в Фурье-трансформантеEXAFS, отвечающие более далеким координационным сферам, в аморфном практически исчезают. Этот пример демонстрирует возможностиEXAFS-спектроскопии при качественном исследовании аморфных систем. В частности, используя традиционные методы обработки EXAFS, легко ответить на важный для технологии вопрос о том, являются ли приготовленные образцы аморфными или ультрамелкодисперсными.

В то же время традиционные методы обработки EXAFS, основанные на Фурье-преобразовании спектров, оказываются практически бессильными в случае, если используемая ПРФРА не содержит хорошо выраженных максимумов. Это указывает на необходимость создания более совершенных методов обработки EXAFS, поскольку одной из главных задач количественного исследования аморфных систем является получение ПРФРА в достаточно широком интервале изменения межатомных расстояний, где исследуемая функция ведет себя зачастую достаточно плавно.

1.2.2.7. Интеркалированные соединения

Методы EXAFS-спектроскопии нередко позволяют получить важную информацию о структуре интеркалированных соединений, которые образуются при введении примесных атомов, молекул или комплексов в межслоевое пространство кристаллов со слоистой структурой (графит). Такие соединения зачастую обладают ценными в прикладном отношении физико-химическими свойствами: высокой электропроводностью, каталитической активностью и т.д., что вызывает непрерывно растущий интерес к ним.

Исследование EXAFS итеркалированных атомов может дать прямые сведения о характере их взаимодействия с матрицей. В случае если примесные атомы удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, они удалены от окружения и имеют большие амплитуды тепловых колебаний, что должно приводить к значительному уменьшению амплитуды EXAFS.