время как величина α, обусловленная объёмными электронными состояниями, увеличивается почти в три раза при уменьшении размера нанокластера (см. рис.4.19, б). Этот результат не может быть объяснен с позиции перераспределения вкладов поверхностных и объёмных состояний с изменением размера нанокластера, что, повидимому, свидетельствует об изменении зонной структуры в нанокластерах размером 2-3 нм, а не только плотности электронных состояний вблизи поверхности Ферми 41).

4.8.4. Исследование релаксации поверхности Ag(111) при нагреве методом СРБИ

Метод рассеяния ионов с энергиями ~100 кэВ (MEIS) не обладает такой поверхностной чувствителньостью, как метод СРМИ, вследствие того, что в спектре регистрируются ионы, рассеивающиеся на более глубоких атомах поверхностных слоев.

а бв

Рис. 4.20. Схематическое изображение эффекта блокировки при рассеянии ионов средних энергий: релаксация поверхностного атомного слоя приводит к изменению угла рассеяния, отвечающего блокировке (а); угловые спектры рассеяния ионов H+ с энергией 97.5 кэВ на поверхности Ag(111) при температурах Т=420, 820 и 1150 К, демонстрирующие сдвиг угла блокировки (б); температурная зависимость изменения межплоскостного расстояния относительно объемного значения для трех атомных слоев поверхности Ag(111) (в). Публикуется с любезного разрешения профессора Т. Густафсона41)

41) P. Statiris, H.C. Lu, T. Gustafsson // Phys. Rev. Lett. 72 (1994) p.3574.

180

Эта особенность позволяет использовать метод СРБИ для исследования релаксации поверхности, что схематически показано на рис.4.20, а.

Определение расстояния между атомными плоскостями поверхностного слоя основано на эффекте блокировки, когда при определенном угле рассеяния ионы, рассеянные на втором слое атомов, блокируются атомами первого атомного слоя. Таким образом, измерение угловой зависимости спектра рассеянных ионов позволяет определить межплоскостное расстояние.

Данный метод был использован при исследовании релаксации поверхности Ag(111) при различных температурах. Угловые зависимости интенсивности сигнала ионов H+ c энергией 97.5 кэВ, рассеянных на поверхности Ag(111) при температурах Т=420, 820 и 1150 К показаны на рис. 4.20, б. Сдвиг минимума в сторону бóльших углов при увеличении температуры свидетельствует об увеличении расстояния между первым и вторым атомными слоями поверхности. На рис.4.20, в приведены температурные зависимости межплоскостных расстояний, полученные из анализа спектров рассеяния. Видно, что при низких температурах релаксация приводит к сжатию атомных слоев, а при T>700 К происходит их растяжение. При температурах Т~1000 К наблюдается аномально большое увеличение межплоскостного расстояния 42).

181