5-5. Atoms molecules incident on a surface : Scattering Channels

본 글은 고려대학교 화공생명공학과 하정숙 교수님의 강의록을 참고하였으므로,
이를 상업적으로 이용하면 안되며, 글을 가져가실 때는 꼭 출처와 댓글을 남겨주시기 바랍니다.

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5.5 Atoms molecules incident on a surface

Adsorption and desorption은 어디서나 일어날 수 있는 suface 반응이다.

따라서 우리는 어떻게 molecule들이 접근하는지, 또한 어떻게 molecule들이 흡착된 상태로 되는지 를 봐야한다.
그러기위해서 scattering channel을 이용한다.

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1. Scattering Channels

1. Elastic Scattering
   • angle : same
   • special case elastic scattering : diffraction
2. Direct inelastic scattering
   • energy : exchange
   • angle : broad
   • special case inelastic scattering : He atoms scattering
   • He atom → surface phonons, low- frequency adsorbate vibrations and diffusion 예측하는데 사용. (surface atom vibration을 측정하거나, molecule들의 vibration을 측정)
3. Trapped/Desorbed
   • special case inelastic scattering : particle 들이 energy를 잃고 trappinig(physisorption) or sticking(chemisorption) 되어있다.
   • Trapping : surface에 잠시 있다가 이동하여 gas phase로 되는 상태를 말한다.
   • Sticking : molecule이 adsorbed 되어있는 상태를 말한다.

2. Non-activated adsorption

1. a는 elastic scattering이다.
2. b는 inelastic scattering이다. 에너지도 변화가 일어난 것을 볼 수 있다.
3. c는 sticking이 일어나는 chemisorption이다.
4. d는 trapping 상태, physisorption이다.

3. Activated adsorption

1. a는 에너지 barrier에 막혀서 에너지가 낮은 molecule들은 reflect된다.
2. b는 chemisorption이 일어나려면 에너지가 barrier가 높은 molecule이 되어야 한다.