Методы исследования поверхности

Курс читает Франциско Кадет Сантос Айрес, профессор кафедры физической и коллоидной химии ХФ ТГУ, профессор Лионского института катализа, Франция.

Курс рассматривает основы методов электронной микроскопии, таким как сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) и просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), их режимы работы, подчеркивающие физические явления, лежащие в основе формирования и интерпретации изображения / дифракционной картины. Разрешение (структурное, химическое) как функция используемых режимов (СЭМ, ПЭМ высокого разрешения, HAADF и т.д.). Производные методы, включая высокоугловые кольцевые инструменты с темным полем (HAADF), двухлучевые (FIB / SEM). Также будут представлены спектроскопические методы в микроскопе (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy – EDX и Electron Energy-Loss Spectroscopy – ELLS).

Возможность работы с переменным давлением газа и температурой как для СЭМ, так и для ПЭМ дает возможность отслеживать в реальном времени и с высоким разрешением эволюцию характеристик нанесенных катализаторов (размер, морфология, дисперсия, химический состав, состояние окисления).

Даны методы изучения поверхности, которые часто используются в сверхвысоком вакууме, хотя некоторые методы могут использоваться в условиях переменного давления газа и температуры. Они включают в себя методы реального пространства (сканирующая туннельная микроскопия — STM, атомно-силовая микроскопия — АFМ), методы обратного пространства (низкоэнергетическая дифракция электронов — LEED, поверхностная рентгеновская дифракция — SXRD, малоуглового рассеяния — GISAXS ) и спектроскопии (рентгеновская фотоэмиссионная спектроскопия — XPS, рассеяние ионов с низкой энергией — LEIS, спектроскопия с высокой степенью эмиссии электронов — HREELS, спектральная спектроскопия абсорбции инфракрасного отражения с поляризованной модуляцией — PM-IRRAS). Ансамбль этих методов дает достаточно полный обзор свойств поверхности с точки зрения его атомной структуры / реконструкции (STM / AFM, SXRD, LEED), видов / участков адсорбции (PM-IRRAS, HREELS, XPS), химического состава / состояния окисления (XPS, LEIS) и организации наночастиц на плоских поверхностях (STM / AFM, GISAXS). Кроме того, большинство из этих методов (за исключением LEED, LEIS и HREELS) могут использоваться при переменных давлениях газа и температурах, что позволяет контролировать эволюцию свойств поверхности во время реакции.

Курс читается на английском языке.

Регистрация на кросс-дисциплинарный учебный модуль