【正文】 的為小。 ? 新技術(shù)的兩個(gè)本質(zhì)特點(diǎn)是 :(1)允許在散射角近于 180176。但是入射離子能量也不能過低 ,否則散射效應(yīng)減弱。利用遮蔽效應(yīng) ,可以研究表面原子結(jié)構(gòu)。 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 21 離子中和 ? 在低能散射時(shí)離子中和是一個(gè)重要問題。 ? 正離子探測也常用電子通道板倍增器。 ? 在能譜上，根據(jù)峰的位置和高度就能了解表面原于的質(zhì)量、化學(xué)成分或原子數(shù)目。 ? Smith還對吸附在銀上的一氧化碳進(jìn)行了研究，由碳峰和氧峰的相對高度推導(dǎo)出 CO的吸附結(jié)構(gòu)信息。深度分辨率可達(dá)幾個(gè)納米，無需行逐層剝蝕。 ? 這是因?yàn)榈湍茈x子散射法對表面非常敏感，本底氣體的吸附層會(huì)嚴(yán)重地減小分析表面的離于散射產(chǎn)額。 ? 單位立體角內(nèi)的離子產(chǎn)額就應(yīng)該表示為 ： ? ? n0是測量期間打到靶上的粒子數(shù)， n是散射粒子數(shù)，N是可達(dá)深度內(nèi)的靶原子密度，其它量的定義同前。 圖 4是 He從多晶體金的散射譜。 ? 從這種線性關(guān)系得出的結(jié)論是，在此范圍內(nèi)，中和效率與覆蓋率無關(guān)。但須注意 ,隨著散射角的增大 ,散射截面積減小 ,因而訊號也減小。 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 37 ISS的應(yīng)用 ? ISS作為表面靈敏的一種手段，既可用于表面化學(xué)組份的確定，又可推斷一些幾何結(jié)構(gòu)。加熱到1165度激活以后并使陰極在此溫度保溫時(shí)，譜線上出現(xiàn)比鎢蜂還高的鋇峰還有一些銅、鈣和鋁等小峰。這種現(xiàn)象稱為溝道效應(yīng)。(ｄ )用 1ｋｅＶＡｒ +再次濺射 15ｍｉｎ 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 50 ＩＳＳ測定負(fù)載型催化劑中活性組份與載體之間的相互作用 ? 催化劑活性組份可以與基底發(fā)生相互作用，使得原子的作用質(zhì)量發(fā)生改變； ? 在對ＭｏＯ 3/ＳｉＯ ＭｏＯ 3/ＴｉＯ 2和ＭｏＯ 3/γＡｌ 2Ｏ 3等催化劑系列進(jìn)行ＩＳＳ檢測中 ,測定了Ｈｅ +對ＭｏＯ 3的散射峰 ,發(fā)現(xiàn)載體不同 ,散射峰位也不同。反應(yīng)過程引起存在于還原催化劑上的ＺｎＯ膜的團(tuán)聚作用。對面有一個(gè)突出的硫峰和一個(gè)較小的雙散射鼓包，只有一點(diǎn)鋅的痕跡。雖然對一些輕元素，如 C和 Be在 90度散射情況下不能用 Ne，但是用氦時(shí)質(zhì)量分辨率卻很好。 ? 得到了解理ＭｏＳ 2(001)表面上散射的Ｍｏ信號強(qiáng)度～極化角關(guān)系。利用遮蔽效應(yīng) ,可以研究表面原子結(jié)構(gòu)。 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 27 荷電效應(yīng) ? 荷電效應(yīng)及其處理當(dāng)樣品為絕緣體時(shí) ,必須考慮表面電荷積累所引起的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差 荷電位移。 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 22 ? E0＝ 25千電子伏時(shí)，有一個(gè)很寬的本底。此關(guān)系是根據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒導(dǎo)出的。 ? 在表面分析中離子源的重要參數(shù)有： (1)能量分散不應(yīng)大于幾伏； (2)從離子源得到的離子流最少幾微安 (3)發(fā)散角為小于 1度。 ? Smith曾用 — 3千電子伏的 He＋ ， Ne＋ 及 Ar＋ 離子在多晶的 Mo和 Ni上散射，獲得了靶原子 (Mo或 Ni)以及吸附在表面上的 C， O的 ISS譜線，表明 ISS技術(shù)是一種有效的表面分析手段； ? 其實(shí)由于低能離子的散射截面和離子在表面內(nèi)外的中和幾率都很高，使得 ISS的信息深度僅僅是表面的最外一層或二層，成為名符其實(shí)的表面分析手段。當(dāng)初，盧瑟福曾使用這種散射探知了原子核的存在。 ? 在低能離子散射中，最常用的惰性氣體是氦、氖或氬。 ? 此過程遵從兩體剛性球的彈性碰撞原理 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 16 離子散射原理 ? 低能離子散射譜上一些突出的峰是由入射離子和單個(gè)晶格原子之間的簡單雙體碰撞形成的，靶子晶格起的作用很小或根本不起作用。 ? 另一方面，低能離子散射最突出的特點(diǎn)是表面靈敏度極高，這也是由于中和效應(yīng)之故。 ? 實(shí)驗(yàn)上可以利用這一陰影效應(yīng)，獲取不同入射方向的 ISS譜，比較這些譜峰的消長規(guī)律，便可推知表面一、二層原子的種類及它們的相對幾何排列。每個(gè)原子后面都有一個(gè)入射離子無法進(jìn)入的區(qū)域 (遮蔽錐 )。 )散射的觀察 ,實(shí)驗(yàn)所用離子束為脈沖式 ,3ｋｅＶＨｅ +和Ｎｅ +離子束 ,斬波頻率 50ｋｃ /ｓ和脈寬 150ｍｓ。用 Ne離子時(shí)，按照方程 (2)，這三個(gè)峰都清楚地分開了。 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 42 ISS結(jié)構(gòu)分析 ? 在研究表面結(jié)構(gòu)方面，借助于 ISS的陰影效應(yīng)，可以確定一些表面結(jié)構(gòu)的問題； ? 提出各種原子鏈狀散射的模型來研究表面缺陷，如臺階等，但在理論上還不如低能電子衍射(LEED)那樣成熟。 ISS: No Ti Sputtered CO吸附 清華大學(xué)化學(xué)系材料與表面實(shí)驗(yàn)室 48