Contribution à l’étude cinétique de l’adsorption de l’oxygène sur la face (110) du cuivre

¹ Laboratoire de Chimie des Solides, Université d’Orléans, Orléans, France.
² Centre de Recherche en Physique de l’Environnement (CRPE), CNRS, Orléans, France.

Résumé

Dans ce travail, une étude de l’adsorption de l’oxygène sur la face (110) du cuivre a été réalisée à des pressions comprises entre 10^—9 et quelques 10^—5 Torr et à des températures variant de l’ambiante à 500°C. La surface a été étudiée par spectroscopie d’électrons Auger, diffraction d’électrons lents et mesure continue de la variation du potentiel de surface par la microscopie électronique à miroir. L’analyse de la phase gazeuse a été simultanément réalisée par spectrométrie de masse. L’analyse Auger a permis de suivre la cinétique réactionnelle en fonction des facteurs pression et température, l’étalonnage du taux de recouvrement étant réalisé à l’aide de la structure (2x1) observée par diffraction d’électrons lents. On a pu alors déduire le coefficient de fixation Initial S₀ de l’oxygène. La cinétique de variation du potentiel de surface a également été déterminée. Un modèle simple d’adsorption, faisant Intervenir un état précurseur avec un complexe activé mobile, rend compte des résultats expérimentaux et en particulier du coefficient S₀ voisin de 0,5.

Abstract

A study of oxygen adsorption on the Cu(110) face was made in the 10^—9 — 10^—5 Torr pressure range with the temperature varying from room temperature to 500° C. The surface was studied by Auger Electron Spectroscopy, Low Energy Electron Diffraction and continuous measurement of the surface potential variation by Mirror Electron Microscopy, while the gaz phase was analyzed by Mass Spectroscopy. Auger analysis was used to follow reaction kinetics as a function of pressure and temperature; with coverage calibration given by the (2x1) LEED structure, the Initial sticking coefficient So for oxygen was then calculated. The kinetics of surface potential variations was also followed by Mirror Electron Microscopy. A simple adsorption model, using a precursor state with a mobile activated complex, gives a good fit of the experimental data and, for S₀, a value of nearly 0.5.