x射線光電子譜(xps)x-rayphotoelectr(文件)
【正文】 ?? XPS中的化學(xué)位移 v化學(xué)位移216。 根據(jù)前面所講的計算方法可以知道對于處于環(huán)境為 1和 2的某種原子有： 其中 ?EV和 ?EM XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢模型 原子間有效電荷勢可按點電荷處理有：RAB是原子 A與 B間的距離， qB是 B原子的價電荷。 A原子失去電子時QA0；得到電子時 QA0；純共價鍵時 QA=0。XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢模型 I為 A原子成鍵的部分離子特征。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v價勢模型 兩個化合物間結(jié)合能的化學(xué)位移為：用 ZDO(Zero因為原子的內(nèi)層電子被原子核所緊緊束縛，所以，可以認為 價電子受內(nèi)層電子電離 時的影響與在 原子核中增加一個正電荷 所受的影響是一致的，即原子實是等效的。上角標 “*”為電離原子。即： 根據(jù) 等效原子實方法 若分子和離子的生成熱已知，則化學(xué)位移可求。216。 216。 在 XPS中可以觀察到幾種類型的譜線。： 在 XPS中，很多強的光電子譜線一般是對稱的 ，并且很窄。XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 eV。216。216。216。Mg陽極 X射線激發(fā)的 C1s主峰及伴峰 因非陽極材料 X射線所激發(fā)出的光電子譜線被稱為 “鬼峰 ”。MaterialsMg AlO(K?)Al 無論是震激還是震離均消耗能量，使最初的光電子動能下降。XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 多重分裂 ： 當原子的價殼層有 未成對 的自旋 電子 時，光致電離所形成的 內(nèi)層空位 將與之發(fā)生 耦合 ，使體系出現(xiàn) 不止一個終態(tài) ，表現(xiàn)在 XPS譜圖上即為譜線分裂。XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 能量損失峰 ： 對于某些材料，光電子在離開樣品表面的過程中，可能與表面的其它電子相互作用而損失一定的能量，而在 XPS低動能側(cè)出現(xiàn)一些伴峰，即能量損失峰。 Al的 2s譜線及相關(guān)的能量損失線 O的光電子譜線， Auger線及屬于 C, 若仍有一些小峰仍不能確定，可檢驗一下它們是否是某些已識別元素的 “鬼峰 ”。對于 p, p峰的強度比為 1:2； d線為 2:3； f線為 3:4。在 XPS的應(yīng)用中，化合態(tài)的識別是最主要的用途之一。 其次，化學(xué)環(huán)境的變化將使一些元素的光電子譜雙峰間的距離發(fā)生變化，這也是判定化學(xué)狀態(tài)的重要依據(jù)之一。 CF4 C6H6 CO CH4半峰高寬(eV) C1s在不同化學(xué)狀態(tài)下半峰高寬的變化 當光電子峰的位移變化并不顯著時， Auger電子峰位移將變得非常重要。為避免 ?0，將 Auger參數(shù)改進為 一級原理模型 – 半無限厚原子清潔表面樣品： 覆蓋層： XPS ?? XPS分析方法v定量分析 襯 底：167。區(qū)別在于 AES定量分析中一般以譜線相對高度計算，同時對背散射因子等作出校正；216。 小面積 XPS是近幾年出現(xiàn)的一種新型技術(shù)。216。元素靈敏度因子法 216。 一級原理模型– 厚度為 t的原子清潔表面樣品：– 半無限厚襯底上有一厚度為 t的均勻覆蓋層樣品167。一級原理模型216。Fadley就多晶固體光電發(fā)射，提出如下強度計算公式：其中 dIK為來自 dxdydz體積元為檢測器所測得的 K層的光電子譜線強度。震激線、多重分裂等均可給出元素化學(xué)狀態(tài)變化方面的信息 以 EBP為橫坐標， EBA為縱坐標， ?‘為對角參數(shù)將給出二維化學(xué)狀態(tài)平面圖，對識別表面元素的化學(xué)狀態(tài)極為有用。Auger參數(shù)定義為最銳的 Auger譜線與光電子譜主峰的動能差，即 在實際分析中，一般用 Auger參數(shù) α作為化學(xué)位移量來研究元素化學(xué)狀態(tài)的變化規(guī)律。由于元素的化學(xué)狀態(tài)不同，其 Auger電子譜線的峰位也會發(fā)生變化。XPS ?? XPS分析方法v化合態(tài)識別 光電子峰 Ti及 TiO2中 2p3/2峰的峰位及 2p1/2和 2p3/2之間的距離 216。由于元素所處的化學(xué)環(huán)境不同，它們的內(nèi)層電子的軌道結(jié)合能也不同，即存在所謂的化學(xué)位移。216。 f216。 識別所余弱峰。216。因 C,發(fā)射的光電子動能為：其中： n是受振蕩損失的次數(shù)， EP是體等離子激元損失的能量， ES是受表面等離子激元損失的能量。當光電子能量在 100~1500XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 216。(K?)CuContaminating216。 LMM,eV。譜線峰寬： 譜線的峰寬一般是譜峰的自然線寬、 X射線線寬和譜儀分辨率的卷積。 216。XPS ?? XPS分析方法v定性分析 譜線的類型 216。216。由熱化學(xué)數(shù)據(jù)求得的一組含氮化合物的相對結(jié)合能與 XPS所測結(jié)果的對比 根據(jù)等效原子實的思想， N*與 O的原子實等效，因此有：所以有： XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v等效原子實方法 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v等效原子實方法 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v等效原子實方法 Overlap)近似求 ?A有：參數(shù) k在這里是核吸引積分的平均值。其中：是 A原子以外的原子實電荷，第一個加和只與體系的價分子軌道有關(guān)。XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢模型 含碳化合物 C1s電子結(jié)合能位移同原子電荷 q的關(guān)系 B原子的電負性。 在此模型中，假定分子中的原子可以用空心的非重
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