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J. Chim. Phys.
Volume 85, 1988
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Page(s) | 847 - 851 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1988850847 | |
Published online | 29 May 2017 |
Action de l'oxygène et du monoxyde d'azote sur cu(110) à basse pression (chimisorption de l'oxygène et formation de l'oxyde cuivreux Cu20) - résultats expérimentaux obtenus par AES, ESCA et MEM
Laboratoire de Chimie des Solides, U. F. R. Sciences, Université d'Orléans, rue de Chartres, BP 6759 45067 Orléans — Cedex 2 associé au Centre d'Etudes et de Recherches par Irradiation C.E.R.I., 3E rue de la Férollerie, 45071 Orléans — Cedex 2, France.
L'interaction de l'oxygène et du monoxyde d'azote NO avec un monocristal de cuivre d'orientation (110) a été étudiée à basse pression [10-8 à 10-6 torr] entre 20 et 500°C principalement par spectroscopie d'électrons (AES, ESCA), et spectrométrie de masse.
L'oxygène, pour des expositions de 1 à 1 000 Langmuirs, se chimisorbe dissociativement et le recouvrement maximal observé correspond à une demie monocouche de structure 0(2 x 1).
Lorsque l'on remplace l'oxygène par le dioxyde d'azote NO2 on constate un comportement totalement différent qui se traduit :
- 1
par la présence essentiellement de NO dans la phase gazeuse,
- 2
par l'oxydation du cuivre avec formation d'oxyde Cu2O tridimensionnel,
- 3
par l'absence d'azote en surface.
L'édification de l'oxyde à la surface du cuivre se fait couche par couche comme le montre l'évolution des pics Auger CuL3VV et OKVV (succession de portions de droites).
Abstract
The interaction of oxygen and nitrogen oxide (NO) with the (110) face of Copper, Cu(110), has been investigated as a function of pressure, temperature and exposure by Auger Electron spectroscopy (AES), Electron spectroscopy for Chemical Analysis (ESCA), surface potential variation measurements (MEM), low Energy Electron Diffraction (LEED), and mass spectrometry.
The kinetics were followed by AES and MEM, between 10-8 and 10-6 torr, in the 20-500°C range.
For oxygen exposure, in the 1-1000 Langmuirs range, the interaction of oxygen with copper results in dissociative chemisorption with formation of a (2 x 1) surface structure which is assumed to correspond to 0.5 monolayer. This surface structure formation leads a large change in work function (increase equal to 350 mV).
The behavior of nitrogen monoxide on Cu(110) surfaces is very different and more complicated. AES shows that the copper is oxidized with growth of a bulk oxide thin film and with no fixation of nitrogen.
The cuprous oxide is identified by ESCA. The CuL3VV and OKVV Auger peaks evolution versus pressure and duration, shows a cuprous oxide layer-by-layer growth on the copper surface (straight lines succession). The oxide growth rate is proportional to the pressure.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1988