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Über den Einfluß von Oberflächendefekten auf Molekülschwingungen von Ethen auf der Kupfer(111)-Oberfläche : Schwingungsspektroskopische Untersuchung mit Elektronen und Infrarotlicht

Skibbe, Olaf

English Title: On the Influence of Surface Defects on the Molecular Vibrations of Ethene on the copper(111) Surface : Investigations with Vibrational Spectroscopy Using Electrons and Infrared Light

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PDF, German
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Abstract

Es ist bekannt, daß auf rauhen Kupferoberflächen adsorbiertes Ethen einen ausgeprägten chemischen Verstärkungseffekt in der oberflächenverstärkten Raman- Streuung (SERS) zeigt. Die Banden dieser Raman-aktiven Schwingungen konnten in früheren Arbeiten auch mit Infrarot-Reflexions-Absorptionsspektroskopie (IRRAS) an kalt aufgedampften und daher rauhen Kupferfilmen nachgewiesen werden und wurden deshalb Defektplätzen (»annealable sites«) zugeordnet. Das Auftreten dieser Linien in IRRAS-Messungen an glatten Cu(111)-Oberflächen wurde in der vorliegenden Arbeit sowohl mit IRRAS als auch mit hochauflösender Elektronen-Energieverlustspektroskopie (HREELS) untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, daß im Infrarotspektrum beobachtete Raman-aktive Schwingungen des Ethens an Defekte der Cu(111)-Oberfläche gebunden sind. Eine unerwartet große Intensitätsabschwächung der infrarotaktiven Schwingung der Wasserstoffatome aus der Molekülebene heraus auf der rauhen Oberfläche wurde vermessen, wobei die HREEL-Spektroskopie zeigte, daß die betreffende Schwingung des Moleküls noch vorliegt. Dieser Verlust der Dipolaktivität ist ein ungewöhnlicher und bislang ungeklärter Befund.

Translation of abstract (English)

It is well known that ethene adsorbed on rough copper surfaces shows a strong chemical enhancement in the surface enhanced Raman scattering (SERS). In former research these Raman-active vibrational bands have been detected also with infrared reflection absorption spectroscopy (IRRAS) on cold deposited and hence rough copper films. They were therefore referred to as defect sites (annealable sites). The occurrence of these bands in IRRAS measurements on smooth copper films was investigated in this thesis both with IRRAS and with high-resolution electron energy loss spectroscopy (HREELS). In this way it was shown that Raman-active vibrations occurring in the infrared spectra are associated with defects of the Cu(111) surface. An unforeseen strong decrease in intensity of the infrared-active out-of-plane vibration (wagging mode) of the hydrogen atoms was detected on the rough surface, while HREEL spectroscopy proved the mentioned vibration of the molecule still to be present. This loss in dipole-activity is an unexpected and yet unexplained result.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Pucci, Prof. Dr. Annemarie
Date of thesis defense: 13. December 2006
Date Deposited: 20. Feb 2007 10:13
Date: 2006
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Kirchhoff Institute for Physics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: HREELS, Metalloberfläche, Festkörperoberfläche, Ethylen, Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie, Elektronen-Energieverlustspektroskopie
Uncontrolled Keywords: HREELS , IRAS , ethylene
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