Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1" -> 49

Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1 - Вест А.

Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ.. Под редакцией академика Ю. Д. Третьякова — М.: Мир, 1988. — 558 c.
ISBN 5-03-000056-9
Скачать (прямая ссылка): chem_tt_1.pdf
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 219 >> Следующая

Аналогичные принципы лежат в основе оже-спектроскопии. Отличие заключается лишь в том, что регистрируется кинетическая энергия не первичных выбитых электронов, как в методе ЭСХА, а образующихся в результате перехода возбужденных атомов в основное состояние вторичных электронов (рис. 3.25). Спектры ЭСХА возникают при протекании в веществе следующего процесса:
излучение
атом А->• А+*+е- (ЭСХА)
Здесь А+* — ионизированный атом А, находящийся в возбужденном состоянии. Возбужденное состояние возникает под действием первичного излучения либо в результате выбивания электрона с внутренней электронной оболочки, после чего остается свободная атомная орбиталь, либо в результате перехода
322
3. Физические методы исследования неорганических веществ
других электронов на обычно незанятые уровни с более высокой энергией. Возбужденные атомы могут переходить обратно в основное состояние по мере того, как электроны начнут занимать освободившиеся низкоэнергетические уровни. При этом освобождается энергия >в виде рентгеновского или УФ-излучения: д+* —д+ _|_ ^ (рентгеновское или УФ-излучение)
либо в виде вторичных электронов (оже-электронов): А+* —> А+++ е- (оже-электроны)
Таким образом, обычно электромагнитная энергия испускается в виде рентгеновского и УФ-излучения, причем второй тип излу-
/IV ^ Атомы в твердых
телах

Электронное _гхд излучение
+
Возбужденные ИОНИ зированные атомы

Рентгеновское и УФ-излучение
Вторичные
электроны
оже-
спектро-
скопия
Рис. 3.25. Происхождение ЭСХА и оже-спектров.
чения характерен для атомов более легких элементов. Если высвобождающаяся энергия передается другим электронам тог» же атома, находящимся на внешних электронных оболочках, то такие электроны могут покидать данный атом. Такие вторичные возбужденные электроны называются оже-электронами.
Оже-спектры могут быть, как правило, получены одновременно со спектрами ЭСХА. На рис. 3.26 схематически представлены спектры обоих типов. Часто, однако, оже-спектры имеют более сложный вид (что не отражает упрощенная схема на рис. 3.26); это вызывает затруднения при их интерпретации. До сих пор, к сожалению, оже-спектросколия еще не получила широкого распространения. В ближайшее время, видимо, можно ожидать изменений в сложившейся ситуации.
За последнее десятилетие метод ЭСХА стал одним из наиболее эффективных для изучения структуры энергетических уровней атомов и молекул. В химии и физике твердого тела этот метод особенно часто используется для исследования поверхности материалов, так как электроны, выбитые излучением, имеют низкую кинетическую энергию (обычно <1 кэВ) и быстро поглощаются твердым веществом. Следовательно, они не могут покинуть твердое тело, если находятся на глубине, большей:
3.2. Обзор методов исследования твердых тел
123
чем 20—50 А (2—5 нм). Если принять, что поверхностный слой и объем образца имеют сходное строение, то методом ЭСХА можно получать и объемные характеристики материала.
Применение, а) Химические сдвиги и структура областей ближнего порядка. Определенный успех был достигнут при применении РФС для изучения структуры областей ближнего порядка. Такое применение РФС основано на том,
РФС

Кинетическая энергия ?
- Энергия связи Ев
Рис. 3.26. Схематическое изображение спектра РФС и оже-спектра иона Иа+ в иатрийсодержащих твердых веществах. Линии оже-спектра возникают при заполнении первоначально незанятых Ь-орбиталей 2р-электронами. При этом другие 2р-электроиы (оже-электроны) покидают электронные орбитали
иона Йа+.
что энергия, необходимая для удаления электрона из данного атома, зависит от ближайшего окружения атома, его заряда или степени окисления. Поэтому -если по аналогии с методом ЯМР измерить «химический сдвиг» спектральных линий атома относительно некоторого стандарта, то можно получить информацию о ближайшем окружении данного атома. На рис. 3.27 и 3.28 приведены примеры химических сдвигов спектральных линий. В тиосульфате натрия N328263 имеется два сорта атомов серы (рис. 3.27). Одинаковая высота пиков, отвечающих атомам серы разного сорта, означает одинаковое количество этих атомов. Отнесение линии, отвечающей большей величине кинетической энергии, концевому атому серы сделано на том основании, что этот атом имеет больший отрицательный заряд, чем центральный атом серы, и, следовательно, легче ионизируется. Другими словами, энергия связи Ев электрона концевого атома Б меньше, а разность (/IV—Еа) больше, чем у центрального атома 8. В спектре РФС сульфата натрия имеется лишь одна 2р-линия при тех же значениях энергии, что и линия, относящаяся к центральному атому серы, в спектре N328203. ^
В соединении КСгА08 атомы хрома имеют разную степень окисления. Удобнее формулу этого соединения записывать в виде КСгш (СгУ'04)2. В спектре РФС этого вещества имеется два дублета, отвечающих Зя- и Зр-электронам хрома. Интенсивности отдельных составляющих каждого дублета относятся как 2:1, поэтому каждый пик дублета, по-видимому, можно отнести к атомам хрома в различных степенях окисления (Сгш и СгУ1). Такая интерпретация
Предыдущая << 1 .. 43 44 45 46 47 48 < 49 > 50 51 52 53 54 55 .. 219 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed