English Title: Surface-Enhanced Infrared Absorption of CO on ultrathin metal films

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die oberflächenverstärkte IR-Absorption (SEIRA), die Asymmetrie der IR-Absorptionslinie von Kohlenmonoxid (CO) auf ultradünnen Metallfilmen auf Magnesiumoxid (MgO) und der Einfluss des Adsorbats auf die optischen Eigenschaften des Metallfilms im Ultrahochvakuum studiert. Hierfür wurden Metallfilme mit bestimmten Morphologien, d.h. glatte Filme, granulare Filme und inselartige Filme, präpariert. Mit Hilfe dieser morphologisch unterschiedlichen Filme gelang es, den SEIRA-Effekt und die Asymmetrie der Absorptionslinien besser zu verstehen und die Einflüsse der Feldverstärkung von den sogenannten ''chemischen'' Effekten zu trennen. Die gemessenen Absorptionslinien wurden anhand verschiedener etablierter Modelle diskutiert, die zum Teil erweitert wurden. Es gelang erstmals, die experimentell beobachtete Abhängigkeit der Asymmetrie von der Film-Dicke bzw. von der Morphologie des Metallfilms mit Hilfe eines angepassten Effektiv-Medium-Modells zu beschreiben. Darüber hinaus gelang es, Adsorbat-induzierte Änderungen der optischen Eigenschaften der Metallfilme zu erklären.

Translation of abstract (English)

This work examines the Surface-Enhanced Infrared Absorption (SEIRA), the asymmetry of the IR absorption lines of carbon monoxide (CO) on ultrathin metal films on magnesium oxide, as well as the influence of the adsorbate on the optical properties of metal films in Ultra High Vacuum. For this purpose, metal films with specific properties were prepared: smooth films, granular films and films consisting of non-continuous islands. These morphologically distinct films helped to better understand the SEIRA effect, and to differentiate between the influence of field enhancement and the influence of so-called ''chemical effects''. The measured absorption lines are discussed with respect to different models some of which were enhanced. For the first time it was possible to describe the dependency of the asymmetry on the film thickness resp. the film morphology by means of an adapted effective medium model. Furthermore, it was possible to explain adsorbate-induced changes in the optical properties of metal films.