МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПСЕВДОПУЧКОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ЧАСТИЦ С ПОВЕРХНОСТЬЮ ТВЕРДОГО ТЕЛА(С АНГСТРЕМНЫМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ)

Андреев Е.А., Далидчик Ф.И.

Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН

Предложен новый метод изучения взаимодействий частиц газовой фазы с поверхностью твердого тела, реализация которого позволит исследовать динамику элементарных актов с ангстремным пространственным разрешением. В основу метода положены особенности скользящего рассеяния быстрых атомов инертных газов (θ=1¸5°, Е₁=1¸10 кэВ) решетками физадсорбированных частиц. Импульсный характер взаимодействия и трансляционная симметрия монослоя позволяют ввести понятие псевдопучка атомов, ориентированного на определенную точку элементарной ячейки поверхности. Идея данного метода состоит в следующем. Будем считать, что структура монослоя и структура поверхностного слоя атомов твердого тела согласованы друг с другом. В этом случае имеется конечное число физически различных точек поверхности, над которыми расположены физадсорбированные частицы. Получив от быстрых атомов импульс, направленный к поверхности, эти частицы начинают движение, которое ориентировано на определенные точки поверхности. Поскольку разброс направлений этих импульсов относительно невелик, то линейный размер области их последующих соударений с поверхностью существенно меньше размера элементарной поверхностной ячейки. Трансляционная симметрия системы позволяет «переместить» стартующие частицы в одну или несколько физически различных (по отношению к поверхности) точек. Совокупность перемещенных таким образом частиц монослоя, стартующих из физически одинаковых точек и является молекулярным псевдопучком, который характеризуется соответствующими угловым и энергетическим распределениями частиц. Подробно рассмотрен пример скользящего рассеяния быстрых атомов Ar на упорядоченном монослое аргона, физадсорбированного на поверхности Pt(111). Показано, что в этом случае возможно измерение энергии, передаваемой поверхности платины надтепловыми атомами аргона, стартующими из известных точек по нормали к поверхности с энергиями Е₂~0.1¸10 эВ.

Авторы выражают благодарность Российскому фонду фундаментальных  исследований за финансовую поддержку (проект № 00-02-17090а).