Electronic structures in overlayer systems
Author
Sørensen, Anders
Term
4. term (FYS10)
Education
Publication year
2011
Submitted on
2011-09-21
Pages
62
Abstract
This thesis investigates the electronic structure of overlayer systems closely related to cobalt and silver on a Cu(111) crystal. The original plan to study temperature-programmed desorption (TPD) of CO from pseudomorphic cobalt on Cu(111) yielded no usable results and was replaced by studies of surface and valence-band states using angle-resolved photoelectron spectroscopy (UV photons from the ASTRID storage ring, mainly 23 and 32 eV). Morphologically, cobalt forms predominantly triangular islands two atomic layers thick that first nucleate at step edges and later on terraces; when silver is deposited on Co/Cu(111), it initially covers the tops of the cobalt islands and spreads as a single layer, while at higher coverages cobalt begins a third layer. Surface states were approximated by parabolic fits to extract the band minimum (E0) and effective mass, and coverages were subsequently estimated by fitting individual d-bands and comparing areas to references. The results show that for Ag/Cu(111) the silver surface state shifts toward the Fermi level with increasing silver coverage; similar shifts are observed for Ag/Co/Cu(111) as the amount of underlying cobalt increases. In contrast, the copper surface state remains unchanged in energy and effective mass across preparations and is not shifted by the presence of Ag or Co overlayers. The thesis also reviews theoretical aspects of chemical bonding at surfaces, including orbital overlap and the Newns–Anderson model, and describes the TPD setup, obtained data, and encountered issues.
Dette speciale undersøger elektroniske strukturer i overlagssystemer tæt beslægtet med kobolt og sølv på en Cu(111)-krystal. Det oprindelige fokus på temperaturprogrammeret desorption (TPD) af CO fra pseudomorf kobolt på Cu(111) gav ingen brugbare resultater og blev derfor afløst af studier af overfladetilstande og valensbånd ved hjælp af vinkelopløst fotoelektronspektroskopi (UV-fotoner fra ASTRID, primært 23 og 32 eV). Morfologisk danner kobolt to atomlag tykke, overvejende trekantede øer, der først vokser ved trin og senere på terrasser; ved sølvdeponering på Co/Cu(111) dækker sølv først toppen af koboltøerne og spreder sig som et enkelt lag, mens kobolt ved højere dækninger starter et tredje lag. Overfladetilstande blev tilnærmet med parabler for at udlede bundens bindingsenergi (E0) og effektiv masse, og dækninger blev efterfølgende estimeret ved at fitte individuelle d-bånd og sammenligne arealer med referencer. Resultaterne viser, at for Ag/Cu(111) forskydes sølvs overfladetilstand mod Ferminiveauet ved stigende sølvdækning; tilsvarende forskydninger ses for Ag/Co/Cu(111), når mængden af underliggende kobolt øges. Kobbers overfladetilstand forblev derimod uændret i energi og effektiv masse på tværs af forberedelser og påvirkedes ikke af tilstedeværelsen af Ag eller Co. Specialet gennemgår desuden teoretiske aspekter af kemisk binding ved overflader, herunder orbitaloverlap og Newns-Anderson-modellen, samt beskriver TPD-opstillingen, de opnåede data og de observerede problemer.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]