Technical Report of ISSP Ser. A: Number 2657

Abstract

The idea of pseudo-molecules is deduced from reviewing the results of Scanning Tunneling Microscopy (STM) of metal surfaces. Ni (110), Cu (110), and Ag (110) surfaces exposed to H2 or O2 at room temperature reveal the formation of one-dimensional pseudo-molecules, which is essentially different from the phenomenon of adsorption. The pseudo-molecules produced on the surface are in an ordered arrangement on these metal surfaces, where the ordering style is influenced by their lateral interaction. The -Cu-O- chains oriented along the less than sign 001 greater than sign direction coalesce to form a p (two times one) arrangement on the Cu (110), but the added -Ag-O- rows on the Ag (110) surface may not prefer the p (two times one) structure, because the p (two times one) -Ag-O- added row induces a large distortion of the substrate Ag atoms. As a result, the added -Ag-O- rows undergo sequential change of the p (n times one) structures. When the p (two times one) -Cu-O- island is annealed at 550 - 640 K, the p (two times one) overlayer bunches into regular-sized in-phase p (two times one) -Cu-O- islands. In contrast, reordering of the (two times one) -Ag-O- overlayer to (four times one) at 500 K yields narrow out-of-phase (four times one) domains with the wavering domain boundaries. Based on these results, the influence of pseudo-molecules on catalysis is predicted.

擬分子の概念は金属表面の走査トンネル顕微鏡観察(STM)の結果を分析することによりもたらされた。室温でH2またはO2にさらされたNi(110)、Cu(110)、およびAg(110)の表面は1次元擬分子を形成する。それは吸着の現象と本質的に異なる。表面で作られる擬分子はこれら金属表面上で秩序化された配置にあり、その秩序化のスタイルは擬分子の横方向の相互作用の影響を受ける。〈001〉方向に沿う-Cu-O-鎖はCu(110)においてp(2×1)配置を形成するために合体する。しかしAg(110)表面の付加された-Ag-O-列はp(2×1)構造を取らない。これはp(2×1)-Ag-Oが付加された列が基板Ag原子の大きな変形を誘発することによる。結果として、付加-Ag-O-列はp(n×1)構造の逐次変化を受ける。p(2×1)-Cu-Oの島状構造が550-640Kにおいて焼なまされると、p(2×1)被覆層は正常サイズの相内p(2×1)-Cu-0-島状構造へ束ねられる。これと対照的に、500Kにおいて(2×1)-Ag-O被覆層の(4×1)への再秩序化は揺れる分域境界とともに狭い相外(4×1)分域を生じる。これらの結果に基づいて擬分子の触媒に及ぼす影響を予言する。