Elektronische und geometrische Eigenschaften von Silber- und Gold-Nanopartikeln

Elektronische und geometrische Eigenschaften von Ag and Au Nanopartikeln, die auf verschiedenen Substraten mittels Aufdampfen von Metallatomen präpariert wurden, wurden bei Zimmertemperatur unter Ultra Hoch Vakuum Bedingungen untersucht. Zu diesem Zweck wurden XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy) und STM (Scanning Tunneling Spectroscopy) eingesetzt. Es wurden schmale Größenverteilungen der Partikel auf HOPG (Highly Ordered Pyrolytic Graphite) und Silizium (SiO2/Si) Oberflächen erreicht. Dies ermöglichte, die Zusammenhänge zwischen den Partikelgrößen und den elektronischen und geometrischen Eigenschaften zu untersuchen. Eine Charakterisierung dieser Eigenschaften in metallischen Nanopartikeln ist von großer Bedeutung, da metallische Nanopartikel ideale Kandidaten für die heterogene Katalyse verschiedener Reaktionen sind. Um die Frage zu beantworten, wie die Natur des Substrates die unterschiedlichen Eigenschaften der Partikel beeinflussen kann, wurden experimentelle Ergebnisse für die Systeme Ag und Au Nanopartikel auf HOPG und SiO2/Si verglichen.Zuerst wurde das System Ag/HOPG (Ag Nanopartikel auf HOPG) für unterschiedliche Oberflächenbehandlungen erforscht. Nach Sputtern der HOPG Oberfläche durch Ar-Ionen konnte eine viel höhere Ag Partikeldichte beobachtet werden, was darauf hinweist, dass die Defektdichte eine wichtige Rolle bei der Kernbildung der Partikel auf dem Substrat spielt. Die für dieses System charakterisierten elektronischen und geometrischen Eigenschaften wurden dann mit dem System Au/HOPG verglichen. Ein anderer Gegenstand der Studie war das System Au/SiO2/Si. Die höhere Defektdichte der amorphen Siliziumoxidschicht erhöht die Stabilität der auf dem Substrat gewachsenen Partikel. Schließlich wurden bimetallische Ag-Au Partikel mit ähnlichen Größen auf HOPG hergestellt und untersucht.Bei allen Systemen wurden zunächst STM und anschließend XPS Messungen durchgeführt