关于Ni(100)面上C复盖的LEED和STM研究

　　近10多年来对于Ni表面上有序原子复盖层的研究引起了相当大的兴趣，原因之一是由于为了正确解释吸附质感生表面重构的骊动力，另一原因是Ni是人们熟知的催化剂，即Ni是蒸汽裂化和甲烷反应的重要的催化剂，人们发现Ni表面上沉积C在甲烷反应中起活化作用。再有由于在Ni(100)面上有c复盖时，在一定复盖度范围内结合能变化很小，因此C/Ni系统对于化学吸附的理论研究是一种很好的选择物。基于以上原因，有必要较深入地了解C/Ni系统的表面结构。本文仅就C/Ni(100)系统的比ED和STMd研究的一些结果作些介绍和分析.

　　为了进行LEED和sTM观察要制备出适合要求的样品，样品经过清洗后放入极限真空好于    托的超高真空系统中进一步进行清洁处理，由于Ni中含有杂质，因此为了获　得清洁面必须进行除C、S等杂质步骤。Ni熔点为1455℃，对于这样的金属，为了避免表面变形，加热处理温度要低于0.8倍Ni熔点才行，最后用AES检验Auser谱中的C杂质含量降到可探测水平以下。在处理和检验时为了防止样品的再污染，要缓慢加热，要等待真空度的恢复.

　　经过真空中清洁处理的样品，用LEED进行观察，如果是清洁的Ni(100)面就会得到Ni(100)面的1xl结构的比ED图样，它只有整数次束斑出现。观察到Ni(100)清洁面的LEED像之后，把样品移到STM部件的样品架上进行sTM的观察。如果针尖处理不好，只能观察到Ni(100)面的台阶形状，而不能观察到Ni(100)面的原子级分辨的表面结构像.E.KoPatZki和.J.Behm的研究工作首先观察到了Ni(100)面s丁M原子级分辨的表面结构像。他们对观测用的针尖进行了严格的处理手续，做这种处理之后，先在Au单晶样品上进行STM观察，观察到Au的S，n她原子级分辨像之后，再用Ni(100)样品替换人u样品，进行Ni(100)的sT、I观察，才会观察到Ni(100)面sTM的原子级分辨像.从上述对针尖的处理说明，为了能观察到Ni(100)面的原子级辨像要有适合的针尖才行.

　　角不垂直时，上述应消失的束斑为非零强度，因此该位置可观察到束斑，就使得L皿D图样类似于p(2X2)的LEED图样。在制备C复盖层时应当注意一点是样品基底温度不能太高，　　在C尹:裂解时基底温度达到400℃，则会在表面形成单原子层石墨，因而会使LEED图样不是p4gNi(100)的图样。

　C复盖在Ni(100)上形成C/Ni(100)系统从LEED图样知C是有序排列，从AES分析得知C原子复盖大约是1/2单原子层，因此C原子在Ni(100)面上的位置是c(2X2)结构，即1个C原子处于4个Ni原子的空位处。从理论模型计算和实验数据分析，人们认为C的复盖不像0和s原子在Ni(100)面上复盖不改变最上层Ni原子的位置.由于C的复盖使表面最上层Ni原子产生畸变，人们提出两种位置模型，即C原子在4重桥式位和C原子在4重空心位置.对于这种比ED图样应为p鲍空间群对称，p妞空间群如图所示，图(a)为空间群的等效位置，图(b)为对称类型.图(b)中正方形符号表示该处为4重轴位置，椭圆符号表示该处为2重轴位置，实线为镜象线，虚线为滑移线，满足图(b)的对称类型的空间群如图(a)所示的等效位置。镜象线表示晶体结构点群通过此镜象线操作能自身重合，而滑移线所表示的对称操作是沿滑移线先进行镜象操作，然后进行平移操作后点群能自身重合，这可由图(a)中任4个一组圆环，进行滑移线对称操作后都落到图中带点的4个一组圆环位置上看出。