Schwingungsdynamik an Oberflächen ermöglicht die Charakterisierung der Struktur von Adsorbatschichten (Adsorptionsplatz, Identität und Anzahl der molekularen Spezies auf der Oberfläche) sowie die Bestimmung der statischen und dynamischen Molekül-Molekül- bzw. Molekül-Substrat-Kopplung. Mit dem hier aufgebauten hochauflösenden (< 1 meV) Elektronenenergieverlustspektrometer wird dies für verschiedene Adsorbatsysteme auf der Ru(001)-Oberfläche gezeigt. Insbesondere wird durch die Identifizierung der niederenergetischen frustrierten Translation der Adsorptionsplatz für NH3 bestimmt und eine statische Schwingungskopplung aufgrund des Stark-Effekts nachgewiesen. Die dynamische Kopplung in Adsorbatschichten und zu Oberflächenphononen wurde an vier unterschiedlichen Systemen vermessen. Anhand der experimentellen Phononendispersionen und Obertonspektren kann dabei der Einfluss von Adsorbaten auf die Oberflächenversteifung bzw. der Einfluss der Dimensionalität auf die Kopplung aufgezeigt werden.
Translated abstract:
Vibrational spectroscopy at surfaces allows the characterization of the structure of adsorbate layers (adsorption site, identity and number of molecular species on the surface) as well as the measurement of the static and dynamic molecule-molecule- and molecule-substrate-coupling, respectively. With the high resolution (< 1 meV) electron-energy-loss-spectrometer built here, this will be shown for different adsorbate layers on the Ru(001)-surface. Especially the adsorption site of NH3 could be determined by the identification of the energetically low, frustrated translation, and a static vibrational coupling due to the stark-effect could be shown. The dynamic coupling within adsorbate layers and to surface phonons was measured for four different systems. Due to the experimental phonon dispersions and overtone spectra the influence of adsorbates on the surface stiffening and the influence of the dimensionality on the coupling could be shown.
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