Adsorbatatomen

Adsorbatatomen zijn atomen die zich op een materiaaloppervlak bevinden als gevolg van adsorptie. Ze kunnen chemisch vastzitten (chemisorptie) of fysisch vastzitten (fysische adsorptie). Chemisorptie vereist vaak een sterke interactie tussen het adsorbat en het substraat en gaat gepaard met chemische binding. Fysische adsorptie berust op zwakkere van der Waals-krachten en is doorgaans reversibel bij lagere temperaturen.

Op kristallijne oppervlakken bevinden adsorbatatomen zich op specifieke adsorptieplaatsen, zoals atop-sites, bridge-sites of hollow-sites, afhankelijk van het type oppervlakte en facet. De bindingsenergie varieert en bepaalt de stabiliteit, desorptie- en diffusiekinetiek. Adsorbatatomen kunnen migreren over het oppervlak (diffusie) en bij toenemende dekking ordenen tot patronen of eilandjes; dit kan leiden tot epitaxiale groei of twee- dimensionale plant, afhankelijk van de interacties tussen adsorbat en substraat.

Begrip van adormebaan is essentieel in vele processen. Adsorbatatomen spelen een centrale rol in katalyse, waar zij reactieve tussenstappen vormen en moleculen activeren, en in oppervlaktevernietiging, sensorische oppervlakken en nanostructuurgroei. Hun gedrag hangt nauw samen met temperatuur, druk, materiaalsoort en oppervlaktecrystalografie, en wordt bestudeerd met behulp van theoretische modellen zoals twee-dimensionale gasmodellen en isothermen, evenals experimentele technieken.

Onderzoeksmethoden omvatten scanbare-technieken zoals scanning tunneling microscopy (STM) en atomic force microscopy (AFM), naast diffractionsonders zoals low-energy electron diffraction (LEED). Spectroscopische methoden zoals temperature-programmed desorption (TPD) en X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) leveren informatie over bindingsenergie, dekking en chemische aard van de adsorbat atomen.