Ein- und Zwei-Photon-Photoemissionsspektroskopie von Oberflächenzuständen an Ni(111)

Paucksch, Roland

In der vorliegenden Arbeit wurden besetzte und unbesetzte elektronische Zustände an der reinen und CO bedeckten Nickel(111)-Oberfläche untersucht. Die Winkel- und Energieauflösung des verwendeten Flugzeit-Elektronenspektrometers ermöglichen es, die Situation der besetzten elektronischen Zustände der Ni(111)-Oberfläche um die Normalemissionsrichtung herum nahe der Fermienergie mit hoher Energieauflösung zu beurteilen und zusätzlich Rückschlüsse über Zustände knapp über EF zu ziehen. Ebenfalls wurde die resonante Anregung in den (n=1)-Bildladungszustand untersucht. Die Analyse der hochauflösenden Photoemissionsspektren ergibt starke Hinweise auf die Existenz zweier Kristall induzierter Oberflächenzustände der Ni(111)-Oberfläche in Gamma-Richtung. Beide sind vollständig besetzt und energetisch um 120meV voneinander getrennt. Der nach unten dispergierende Oberflächenzustand hat am Gamma-Punkt eine Bindungsenergie von EB = -243 meV, der nach oben dispergierende EB = -94meV. Polarisationsabhängige 2-PPE-Messungen zeigen die Lambda1-Symmetrie beider Oberflächenzustände. Die unterschiedliche Dispersion der beiden Zustände deutet auf zwei unterschiedliche Oberflächenzustände hin. Zunehmende CO-Bedeckung bewirkt einen linearen Anstieg der Austrittsarbeit der Probe und Quenchen der Signalintensitäten der Oberflächenzustände und des resonant angeregten (n=1)-Bildladungszustandes. Die Existenz zweier voneinander getrennter Oberflächenzustände wird aufgrund der geringen Signalintensität der nichtresonant emittierten Signale weder bestätigt noch widerlegt. Emissionen aus 2Pi*-abgeleiteten leeren Zuständen adsorbierter CO-Moleküle können nicht beobachtet werden. Die dafür nötige Bestrahlungsleistung ist so groß (>2108W/cm2), daß es bei der verwendeten Strahlung (hNy=4,707eV, Tau=35ps) zur Desorption der CO-Moleküle am Ort der Anregung kommt.

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Paucksch, Roland: Ein- und Zwei-Photon-Photoemissionsspektroskopie von Oberflächenzuständen an Ni(111).

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