清华大学电子能谱PPT学习教案

1、会计学1 清华大学电子能谱清华大学电子能谱 2 第1页/共50页 3 第2页/共50页 4 入射电子与试样相互作用的示意图入射电子与试样相互作用的示意图 弹性散射过程； 电子气的激发过程； 体等离子体 表面等离子体 特征激发损失； 价电子激发 内层电子激发 非弹性损失； 多次损失，热损失等 声子激发 晶格，吸附分子等 1 2 3 1代表等离子体振荡；2代表价带电子跃迁； 3代表芯级电子激发 第3页/共50页 5 第4页/共50页 6 第5页/共50页 7 清洁表面铀的清洁表面铀的EELS 第6页/共50页 8 第7页/共50页 9 第8页/共50页 10 第9页/共50页 11 第10页/共5

2、0页 12 第11页/共50页 13 第12页/共50页 14 第13页/共50页 15 第14页/共50页 16 7-1 7-2 第15页/共50页 17 Es是动量为hk的反射电子能量， h是电子所损失的能量即电子传递给固体的能量 第16页/共50页 18 第17页/共50页 19 第18页/共50页 20 1.式中入射电子的动量转换q和振荡频率代表了固体 的内在性质。 2.在体内，电子的库仑场的幅度被屏蔽而缩小至1/， 强度则被屏蔽了1/2。 3.当电子通过介质时，电子运动受到阻迟，电子的能 量衰减正比于场强2，是介电常数的虚部 ； 第19页/共50页 21 当电子从介质表面朝真空方向反

3、射时，由于极化作用，电子 的库仑场的幅度被屏蔽了1/(1)而不是1/，所以这时的能 量损失为： 称为体内和表面的损失函数，根据所研究的晶体的光 学数据如折射率和吸收系数等可以建立起损失函数 第20页/共50页 22 2/1 0 2 /mneEb 2/1 0 2 2/mneEs z aN n 第21页/共50页 23 Nb、U、U2.3Nb和和U6Nb合金的等离子体能量损失合金的等离子体能量损失 金属或合金 等离子体振荡类 型 能量损失（eV） Nb体等离子体19.6 Nb表面等离子体13.8 U体等离子体20.0 U表面等离子体14.1 U-2.3Nb体等离子体19.9 U-2.3Nb表面等离

4、子体14.0 U-6Nb体等离子体19.8 U-6Nb表面等离子体14.0 第22页/共50页 24 低能电子从ZnO(1I00)镜向反射时的能量损失谱，入射电子能量为l4电子伏，入射角为45度 第23页/共50页 25 第24页/共50页 26 第25页/共50页 27 第26页/共50页 28 第27页/共50页 29 一个简单的双原子分子直立地吸附在表面上，如CO在过渡 金属表面的吸附就属于这种情况。 CO分子的拉伸振动产生的振荡偶极子垂直于表面，这个偶 极子在晶体表面产生了一个镜像偶极子，当入射电子接近表 面时所看到的是振荡偶极子的总强度2p如图74(a)所示。 如激发CO的平行于表面

5、的振动，那振荡偶极矩也是平行于 表面，不过由它产生的镜像阴极矩与它的方向相反，如图 74(b)所示，因此表面偶极矩的总和为零。 所以在这种情况下入射电子只与吸附分子的振荡偶极矩的垂 直分量起作用而产生散射。 第28页/共50页 30 图75画出五种吸附实 体的几何结构。 如果假定是一种轻的原 于吸附在重的原子上， 知道了原子量、结合键 的强度、长度以及角度 ，就可以通过入射电子 和吸附原子偶极矩中垂 直于表面的振荡的相互 作用进行计算，并由选 择定则得到图7-5右所示 的电子能量损失谱。 第29页/共50页 31 第30页/共50页 32 第31页/共50页 33 第32页/共50页 34 第

6、33页/共50页 35 第34页/共50页 36 第35页/共50页 37 第36页/共50页 38 第37页/共50页 39 当覆盖度小于1L或等于2L时只出现桥位吸附，当覆盖度 为其他值时则有部分顶位吸附出现 第38页/共50页 40 有一半的有一半的CO分子必须分子必须 定在定在Pt(111)的顶位上的顶位上 ，另一半为桥位吸附，另一半为桥位吸附 只有桥位吸附只有桥位吸附 第39页/共50页 41 第40页/共50页 42 第41页/共50页 43 第42页/共50页 44 第43页/共50页 45 第44页/共50页 46 图图1.2 不同氧化阶段铀表面不同氧化阶段铀表面Ti膜的膜的EELS Loss energy, /eV 0 L 0.2 L 0.6 L 2.8 L 10.4 L 50L a.u. 40 30 20 10 0 第45页/共50页