десорбция полем

ДЕСОРБЦИЯ ПОЛЕМ - удаление адсорбированных на поверхности проводника атомов или молекул сильным электрич. полем (напряжённостью Е~10⁷-10⁸В/см). Д. п. наблюдается в широком интервале темп-р, в частности при сколь угодно низких темп-pax. Удаляемые частицы ионизованы. Удаление сильным полем собств. атомов поверхности наз. испарением полем. Наиб. полно изучена Д. п. с металлич. подложки в поле, ускоряющем положит. ионы. Д. п. с образованием отрицат. ионов изучена хуже из-за экранирующего действия автоэлектронной эмиссии.

Д. п. и испарение полем можно рассматривать как термич. испарение ионов, преодолевающих за счёт теплового возбуждения потенциальный барьер, сниженный сильным электрич. полем (аналогично термоэлектронной эмиссии в сильном электрич. поле, см. также Шоттки эффект). Д. п. можно рассматривать и как поверхностную ионизацию в сильном электрич. поле. Для частиц с относительно низкой энергией ионизации и для не слишком низких темп-р теория удовлетворительно определяет кратность заряда ионов и объясняет наблюдаемую связь между десорбирующим полем E и темп-рой T для одной и той же скорости Д. п.:

Здесь п - кратность ионизации, е - заряд электрона, - теплота сублимации адсорбиров. вещества, I_n- полная энергия n-кратной ионизации удаляемой частицы, Ф - работа выхода поверхности, - ср. время преодоления частицей энергетич. барьера высотой , - период колебания частицы в потенц. яме.

Для больших энергий ионизации и для низких темп-р, когда термич. возбуждение не обеспечивает преодоления барьера, теория Д. п. усложняется. Привлекается механизм туннельного "просачивания" ионов через барьер (см. Туннельный эффект ),учитываются проникновение поля в проводник, поляризуемость поверхностных атомов. Строгой теории Д. п., объясняющей всю совокупность накопленных экспериментальных фактов, пока нет.

Эксперименты с Д. п. позволяют определять энергии связи с матрицей адсорбиров. частицы. Д. п. применяют для холодной очистки острий в полевой эмиссионной микроскопии, как один из методов получения интенсивных ионных пучков, напр. в ионных источниках массспектрометров. Д. п. и испарение полем - осн. процессы, обеспечивающие получение ионов в атомном зонде (сочетание полевого ионного микроскопа с массспектрометром) .

Лит.: Зандберг Э. Я., Ионов H. И., Поверхностная ионизация, M., 1969; Мюллер Э., Цонг Т., Автоионная микроскопия, пер. с англ., M., 1972; их же, Полевая ионная микроскопия, полевая ионизация и полевое испарение, пер. с англ., M., 1980. В. H. Шредник.

   <<      Предметный указатель      >>