Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy)

Podobne dokumenty
Optyczna spektroskopia oscylacyjna. w badaniach powierzchni

Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni

dr inż. Beata Brożek-Pluska SERS La boratorium La serowej

Spektroskopia elektronów Augera AES

SPEKTROSKOPIA FOTOELEKTRONÓW

Powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana SERS. (Surface Enhanced Raman Spectroscopy)

XPS (ESCA) X-ray Photoelectron Spectroscopy (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)

Reflekcyjno-absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni RAIRS (IRRAS) Reflection-Absorption InfraRed Spectroscopy

h λ= mv h - stała Plancka (4.14x10-15 ev s)

Fizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni

Spektroskopia fotoelektronów (PES)

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Fizyka powierzchni 6-7/7. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona

Spektroskopia elektronów Augera. AES Auger Electron Spectroscopy

Wykład 5 Widmo rotacyjne dwuatomowego rotatora sztywnego

SPEKTROSKOPIA FOTOELEKTRONÓW

Podczerwień bliska: cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: cm -1 (14,3-50 µm)

PODSTAWY METODY SPEKTROSKOPI W PODCZERWIENI ABSORPCJA, EMISJA

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

Promieniowanie rentgenowskie. Podstawowe pojęcia krystalograficzne

FLUORESCENCJA RENTGENOWSKA (XRF) MARTA KASPRZYK PROMOTOR: DR HAB. INŻ. MARCIN ŚRODA KATEDRA TECHNOLOGII SZKŁA I POWŁOK AMORFICZNYCH

Oddziaływanie cząstek z materią

Rozpraszanie nieelastyczne

Monochromatyzacja promieniowania molibdenowej lampy rentgenowskiej

Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych

Metody analizy pierwiastków z zastosowaniem wtórnego promieniowania rentgenowskiego. XRF, SRIXE, PIXE, SEM (EPMA)

Ciała stałe. Ciała krystaliczne. Ciała amorficzne. Bardzo często mamy do czynienia z ciałami polikrystalicznymi, rzadko monokryształami.

Fizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska

Spektroskopia Ramanowska

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X

ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH

Przejścia promieniste

OBRAZOWANIE ORAZ BADANIE ROZMIARÓW I POŁOŻENIA OBIEKTÓW NAŚWIETLONYCH PROMIENIOWANIEM X

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

SPEKTROSKOPIA MOLEKULARNA 2015/16 nazwa przedmiotu SYLABUS A. Informacje ogólne

12. WYBRANE METODY STOSOWANE W ANALIZACH GEOCHEMICZNYCH. Atomowa spektroskopia absorpcyjna

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW

SPEKTROSKOPIA IR I SPEKTROSKOPIA RAMANA JAKO METODY KOMPLEMENTARNE

Widma w podczerwieni (IR)

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

Oddziaływanie jonów z powierzchnią

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie

PRODUKTY CHEMICZNE Ćwiczenie nr 3 Oznaczanie zawartości oksygenatów w paliwach metodą FTIR

1. Niskoenergetyczne elektrony wtórne SE (podstawowy sygnał w SEM) 2. Charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie (mikroanaliza w SEM i TEM)

Spektroskopia Fluorescencyjna promieniowania X

m 1, m 2 - masy atomów tworzących wiązanie. Im

Ćwiczenie 3 ANALIZA JAKOŚCIOWA PALIW ZA POMOCĄ SPEKTROFOTOMETRII FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)

Jak badać strukturę powierzchni?

SPEKTROSKOPIA RENTGENOWSKA

Spektroskopia. Spotkanie pierwsze. Prowadzący: Dr Barbara Gil

Skaningowy Mikroskop Elektronowy (SEM) jako narzędzie do oceny morfologii powierzchni materiałów

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X

dr hab. inż. Alicja Bachmatiuk WROCŁAWSKIE CENTRUM BADAŃ EIT+

Elektronowa mikroskopia. T. 2, Mikroskopia skaningowa / Wiesław Dziadur, Janusz Mikuła. Kraków, Spis treści

Analiza składu chemicznego powierzchni

INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PROCESOWEJ, MATERIAŁOWEJ I FIZYKI STOSOWANEJ POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA ĆWICZENIE NR MR-6

Liczby kwantowe elektronu w atomie wodoru

MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego

Czy atomy mogą być piękne?

SPEKTROMETR DO BADANIA ROZPROSZENIA ELEKTRONÓW POD DUśYMI KĄTAMI

Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni w jakościowej i ilościowej analizie organicznej

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Dyfrakcja na kryształach. Dyfrakcja na kryształach

10. Analiza dyfraktogramów proszkowych

LABORATORIUM ANALITYCZNEJ MIKROSKOPII ELEKTRONOWEJ (L - 2)

WYKŁAD 5 Zastosowanie teorii grup w analizie widm oscylacyjnych

Identyfikacja cząstek

Fizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska

metale ważne w biologii i medycynie

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

Zasady obsadzania poziomów

Fizykochemiczne metody w kryminalistyce. Wykład 7

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 8 Mikroanalizator rentgenowski EDX w badaniach składu chemicznego ciał stałych

Różne dziwne przewodniki

J17 - Badanie zjawiska Dopplera dla promieniowania gamma

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ

Metody badań spektroskopowych

Techniki próżniowe (ex situ)

Stany skupienia materii

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.

Charakterystyka promieniowania molibdenowej lampy rentgenowskiej

Słowniczek pojęć fizyki jądrowej

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

Jądra o dużych deformacjach. Jądra o wysokich spinach.

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Możliwości wykorzystania spektroskopii ramanowskiej w branży naftowej

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Liniowe i nieliniowe własciwości optyczne chromoforów organiczych. Summer 2012, W_12

Widmo promieniowania

Detekcja promieniowania elektromagnetycznego czastek naładowanych i neutronów

Transkrypt:

Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy)

Oddziaływanie elektronów ze stałą, krystaliczną próbką wstecznie rozproszone elektrony elektrony pierwotne elektrony Augera fluorescencja rentgenowska elektrony wtórne luminescencja katodowa cienka krystaliczna folia wiązka dyfrakcyjna elastycznie i nieelastycznie rozproszone elektrony

Elektrony ulegają nieelastycznemu rozpraszaniu na ciele stałym na skutek procesów: jonizacji atomu w powłoce rdzenia wybicia elektronów z pasma walencyjnego (elektrony wtórne) wzbudzenia fononów (drgań sieci krystalicznej) wzbudzenia plazmonów (kolektywnych ruchów oscylacyjnych elektronów pasma walencyjnego) W wyniku tych procesów energia elektronów pierwotnych E 0 ulega obniŝeniu o charakterystyczną dla danego materiału wartość. Analiza strat energii elektronów pierwotnych po przejściu przez próbkę (lub odbitych) stanowi podstawę spektroskopii charakterystycznych strat energii elektronów.

Analiza wiązki przechodzącej Spektrometr stanowi część mikroskopu elektronowego. Energia elektronów pierwotnych - od 0,1do 10 kev Widmo strat energii pokazuje wartości energii jonizacji atomów obecnych w próbce. pasmo przenoszenia pasmo walencyjne PołoŜenie uskoku jest cechą charakterystyczną pierwiastka, a jego kształt zaleŝy od typu jonizowanej powłoki. Widmo zawiera informacje pochodzącą od atomów w całej objętości próbki - EELS nie jest metodą powierzchniowo specyficzną

Analiza wiązki rozproszonej - Wysokorozdzielcza spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów, HREELS (High-Resolution Electron Energy-Loss Spectroscopy) UŜycie elektronów pierwotnych o niewielkiej energii kinetycznej (rzędu kilku ev) pozwala zebrać informację tylko z kilku najbardziej zewnętrznych warstw atomowych- HREELS jest metodą powierzchniowo specyficzną. Rejestrowane straty energii są rzędu mev; odpowiadają one wzbudzeniu oscylacji cząsteczek znajdujących się na powierzchni próbki (w szczególności cząsteczek substancji zaadsorbowanej na powierzchni).

Schemat spektrometru HREELS analizator detektor próbka przesłona komora rozpraszania moŝliwość obrotu o 140 monochromator Wysoką rozdzielczość widma uzyskuje się tylko wtedy, gdy elektrony pierwotne stanowią ściśle monoenergetyczną wiązkę konieczność zastosowania monochromatora Rejestruje się rozkład energii elektronów rozproszonych pod róŝnymi kątami.

Analiza częstości oscylacji cząsteczek zaadsorbowanych dostarcza informacji o sposobie związania adsorbatu do podłoŝa, np:

Dipolowy mechanizm rozpraszania elektronów + + + + metal Prostopadła do powierzchni orientacja dipoli powoduje wzmocnienie pola elektrycznego przy powierzchni padający elektron w wyniku oddziaływania z polem moŝe ulec nieelastycznemu rozproszeniu, wzbudzając jednocześnie drganie dipola. Równoległa do powierzchni orientacja dipoli nie wytwarza wypadkowego pola elektrycznego brak oddziaływania na padający elektron

Oscylacyjna reguła wyboru dla powierzchni Tylko drgania o momentach przejścia prostopadłych do powierzchni mogą zostać wzbudzone przez padające elektrony. Reguła ta obowiązuje tylko dla kątów rozproszenia bliskich kątowi padania, gdyŝ tylko w tym przypadku udział dipolowego mechanizmu rozpraszania elektronów jest przewaŝający. Dla innych kątów rozproszenia udział mechanizmu dipolowego jest znikomy i powyŝsza reguła wyboru przestaje obowiązywać (wzbudzone mogą zostać drgania o momentach przejścia zorientowanych dowolnie względem powierzchni ). e Obserwujemy tylko drgania o momentach do powierzchni Θ Θ

Zastosowanie reguły wyboru do określenia orientacji makrocyklicznego benzamidu związku na powierzchni Au C.M. Whelan, J. Phys. Chem. B, 2002, 106 (34), pp 8739 8746 MoŜliwa płaska lub ukośna orientacja pierścieni benzenowych

H H Dipolowy moment przejścia drgania deformacyjnego γ CH jest skierowany prostopadle do płaszczyzny pierścienia; w przypadku równoległego do powierzchni ułoŝenia pierścieni spełniona będzie reguła wyboru i dla kąta rozproszenia równego kątowi padania w widmie powinno pojawić się intensywne pasmo tego drgania.

Przykład zastosowania: W jaki sposób etylen wiąŝe się do powierzchni katalizatora?