Молекулярные состояния адсорбции и вероятность прилипания молекул D₂ на поверхности W(110) при температуре жидкого гелия

Abstract

Измерены зависимости коэффициента прилипания молекул D₂ на поверхности вольфрама W(110) от степени покрытия S(θ) при температуре подложки Ts ~ 5 К при различных условиях формирования адсорбированного слоя. Обнаруженный ранее (В. Д. Осовскии и др. , Письма в ЖЭТФ 60, 569 (1994)) эффект значительного повышения вероятности прилипания D₂ при заселении слабосвязанных состоянии физической адсорбции существенно усиливается на поверхности, покрытой упорядоченным монослоем атомов деитерия, и в еще большей степени — при адсорбции на поверхности, покрытой атомарным и физически адсорбированным молекулярным монослоями. Наблюдаемые особенности зависимости S(θ) при Ts - 5 К объясняются с учетом островкового характера роста адсорбированного слоя и участия предсостояния в процессе его формирования. Получены также зависимости S(θ) для Ts = 78 и 300 К, свидетельствующие о ленгмюровском механизме адсорбции при заселении атомарного состояния 550 К и об адсорбции через предсостояние при формировании состояния 410 К.

Виміряно залежності коефіцієнта прилипання молекул D₂ на поверхні вольфрама W(110) від ступеня покриття S(θ) при температурі підкладки Ts~ 5 К за різних умов формування адсорбованого шару. Виявлений раніше (В. Д. Осовський та ін. , Письма в ЖЭТФ 60, 569 (1994)) ефект значного підвищення ймовірності прилипання D₂ при заселенні слабкозв язаних станів фізичної адсорбції істотно підсилюється на поверхні, вкритій упорядкованим моношаром атомів дейтерія, і в ще більшій мірі - при адсорбції на поверхні, вкритій атомарним та фізично адсорбованим молекулярним моношарамп. Спостережені особливості залежності S(θ) при Ts - 5 К пояснюються з урахуванням острівцевого характеру росту адсорбованого шару і участі передстану в процесі його формування. Отримано також залежності S(θ)) для Ts = 78 та 300 К, що свідчать про ленгмюрівський механізм адсорбції при заселенні атомарного стану 550 К і про адсорбцію через передстан при формуванні атомарного стану 410 К.

The dependence of the sticking probability of D₂ molecules on the W(110) surface of tungsten on the degree of coverage S(θ) at the substrate temperature Ts∼5 K is measured under different conditions of adlayer formation.The effect of significant increase in the sticking probability for D₂ in the course of population of weakly bound absorption states observed earlier (V. D. Osovskii et al., Pis’ma Zh. Éksp. Teor. Phys. 60, 569 (1994) [JETP Lett. 60, 586 (1994)]) increases considerably on the surface precovered with an ordered monolayer of deuterium atoms and even more strongly for a surface covered with atomic and physisorbed molecular monolayers. The peculiarities in the S(θ) dependence observed at Ts∼5 K are explained, taking into account the island mechanism of adlayer growth as well as the precursor mediated process of its formation. The S(θ) dependences are also obtained for Ts=78 and 300 K and indicate the Langmuir mechanism of adsorption during the population of the 550 K atomic state as well as the precursor mediated mechanism of formation of the 410 K atomic state.