U(z) = F[z − d0 |
(z)] |
d0 |
совпадает с положением зеркальной плоскости |
|
в случае взаимодействия заряда с поверхностью |
||||
|
|
|||
Внешнее поле |
Последовательное размещение элементов заряда |
|||
на большом расстоянии от поверхности |
||||
|
|
|||
Другая особенность nF(z) |
|
Наличие осцилляций |
||
|
|
Более выражены, чем осцилляции у поверхности |
||
В сильных полях |
Изменяется скорость изменения электронной плотности. |
|
γ увеличивается в случае положительных полей (+ на металле), уменьшается в случае отрицательных.
Смещение центра тяжести наведенного заряда
Только при крайне сильных полях, почти не достижимых в нормальных экспериментальных условиях, центр тяжести может располагаться на поверхности металла
IV. АДСОРБЦИЯ
qЯ.деБур “Динамический характер адсорбции”. М., ИИЛ, 1962, 290 стр.
qCб. “Межфазовая граница. Газ-твердое тело”, ред.Э.Флада.
М., Мир,1970 (III глава, С.Брунауэр... с.77-97)
q Сб. ”Теория хемосорбции”. Ред. Дж.Смит. М., Мир, 1983.
qЛ.А.Большов, А.П.Напартович, А.Г.Наумовец, А.Г.Федорус “Субмонослойные пленки на поверхности металлов”. –
УФН. 122, 1, 125-158, 1977.
qО.М.Браун, В.К.Медведев “Взаимодействие между частицами, адсорбированными на поверхности металла”. –
УФН, 155, 4. 631-666, 1989.
4.1. Кинетика адсорбции. Теория Ленгмюра.
При контакте с газом |
Устанавливается равновесное покрытие |
|
начинается адсорбция |
физико-химических свойств |
|
Темп зависит от |
||
адсорбента и адсорбата |
||
|
||
|
экспериментальных условий |
|
|
наличия внешних полей |
|
|
давления газа |
|
Описание процесса |
Кинетика адсорбции |
Первое теоретическое описание кинетики адсорбции дано Ленгмюром.
Ряд предположений
1. Адсорбция атомов возможна только на отдельных адсорбционных центрах
Важно |
а) Число центров - постоянная величина |
Не зависит |
v От температуры |
|
v От количества адсорбированных частиц |
Зависит только |
q От материала подложки |
|
q От кристаллографической ориентации |
|
q От предшествующей биографии поверхности; |
б) Все центры равноправны Для всех центров § одинакова теплота адсорбции
§ одинакова вероятность "захвата" падающей частицы
Однородная поверхность в) На каждом из центров может быть адсорбирована одна и только одна частица
Адчастица может быть связана с поверхностью только одним, вполне определенным образом.
2. Адсорбированные частицы не взаимодействуют друг с другом
n* - число адсорбционных центров на 1 см2 |
|
|
||
Согласно газокинетической |
ν = |
p |
p - давление газа |
|
теории поток газа |
(2πMkT)12 |
М - масса частицы |
||
Количество адсорбированных частиц за |
|
|
||
|
dnad = (n* - n)χ0ν dt |
|||
время dt |
поверхности |
|
||
n - число адчастиц на 1 см2 |
|
|
||
χ0 |
- коэффициент прилипания |
Вероятность закрепления частицы |
|
на поверхности |
|||
|
|
При Т>0 с некоторой вероятностью β частица может получить энергию, достаточную для десорбции.
|
|
β равна обратной величине |
|
β≡ 1/τ. |
|||
dndes= β n dt |
|
|
|||||
|
времени жизни частицы на поверхности: |
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Полное изменение |
|
|
|
|
|
||
|
dn = dnad - dndes |
= [(n* - n) χ0ν - βn]dt |
|
||||
концентрации |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
dn = [(n* - n) χ0ν - βn]dt |
|
|
|
|
|
dθ |
|
= (1− θ )χ 0ν − βθ |
||||||||
|
|
|
|
|
dt |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
χ 0 |
||||
Интересна зависимость от давления газа |
|
|
|
α = |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
2πMkT |
||||||||||||
|
dθ |
= αp − θ (αp + β) |
dθ |
|
= dt |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
αp − θ (αp + β) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
dt |
|
αp |
|
|
− C exp[− (αp + β )t] |
||||||||||
|
ln[αp − θ (αp + β)] = −(αp + β)t + C |
|
θ = |
|
|
|||||||||||
|
|
αp + β |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Константа С из начального условия
При t = 0 - чистая поверхность (θ =0)
C = αp
αp + β
