Závěrečná zpráva grantu 169/2001/B-FYZ/MFF

Název projektu:Studium struktury velmi tenkých bimetalických epitaxních vrstev přechodových kovů (Pd, Rh) a kovů s, p (Al, Sn)
Hlavní řešitel:RNDr. Karel Mašek, Dr.
Spoluřešitelé: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc.; Mgr. Iva Matolínová, Dr.; Mgr. Vitalij Moroz; Mgr. Stanislav Fabík; Slavomír Nemšák; RNDr. Kateřina Veltruská, CSc.
Období řešení:2001-2003
Celková dotace:350 tis. Kč

Souhrn výsledků

Cílem projektu bylo studium fundamentálních procesů vzniku bimetalické fáze Pd-Sn a Pd-Al na nestechiometrických površích oxidu hliníku a cínu a příprava a strukturní popis modelových systémů nesených katalyzátorů s bimetalickou aktivní fází Pd-Al. Struktura a morfologie byly studovány metodou RHEED (Reflection High-Energy Electron Diffraction) a chemické složení, chemický stav, stechiometrie vrstev metodami elektronových spektroskopií RHEELS (Reflection High-Energy Electron Loss Spectroscopy) a XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy).
Výsledky ukazují, že při depozici Pd na nestechiometrický povrch SnO2 (110) dochází k třídimenzionálních Pd klastrů pokrytých Pd-Sn slitinou. Toto chování je možné vysvětlit na základě silné bimetalické interakce a mnohem nižší volné povrchové energie Sn ve srovnání s Pd. K silné bimetalické interakci dochází i při depozici Pd na nestechiometrický povrch safíru.
K výsledkům projektu patří i konstrukce UHV (Ultra High Vacuum) vypařovacího zdroje pro Al s nízkou depoziční rychlostí. Tento vypařovací zdroj umožnil přípravu Pd-Al klastrů nesených na monokrystalických substrátech (NaCl, KCl, MgO, safír). Měření ukázala, že struktura bimetalické systému závisí jednak na pořadí depozice kovů a rovněž na jejich množství. Nejstabilnější Pd-Al klastry byly pozorovány pro vzájemný poměr 1:1, což odpovídá fázovému diagramu Pd-Al slitiny.
Výsledky byly prezentovány na několika mezinárodních konferencích, workshopech a letních školách formou přednášek a posterů a publikovány v recenzovaných mezinárodních časopisech a konferenčním sborníku.

Seznam prací:
1. V. Moroz, K. Mašek, EELS and RHEED investigation of Pd-Sn interaction on the SnO2 (110), sborník příspěvků WDS´01, Matfyzpress Praha, part 3 (2001) 650
2. K. Mašek, V. Moroz, V. Matolín, Reflection High-Energy Electron Loss Spectroscopy (RHEELS) – a new approach in the investigation of epitaxial thin film growth by Reflection High-Energy Electron Diffraction (RHEED), Vacuum 71 (2003) 59
3. V. Moroz, K. Rajs, K. Mašek, RHEED and EELS study of Pd/Al bimetallic thin film growth on a-Al2O3 substrates, Surface Science 507-510 (200) 300-304
4. K. Mašek, V. Moroz, S. Nemšák, V. Matolín, RHEED study of Pd/Al bimetallic thin film growth on NaCl (001) substrate, J. Elec. Spectr. Rel. Phen., 2004, v tisku
5. K. Mašek, S. Nemšák, V. Matolín, RHEED Study of the Growth of Pd-Al/MgO Bimetallic System,, Surface Science 2003, zasláno