PES: Chemische Analyse

Chemische Analyse

Die kinetische Energie der Elektronen, die durch Röntgenstrahlung aus der Oberfläche herausgelöst werden, hängt von dem Element ab, aus dem sie stammen, aber auch von dem genauen Bindungszustandes des jeweiligen Atoms. Zum Beispiel haben Elektronen aus dem Kohlenstoff 1s Zustand eine um bis zu ~3 eV kleiner kinetische Energie, wenn das Atom eine Doppelbindung mit Sauerstoff eingegangen ist, anstatt eine Kohlenstoff-Kohlenstoffbindung.

In dem Beispiel in Abbildung 2, ist das Elektronensignal aus dem Au 4f Orbital einer dünnen Schicht von Gold Nanopartikeln zu sehen. Eine genau Analyse ergibt, dass neben dem Beitrag von elementaren Gold (blau Linie) auch Beiträge von oxidierten Goldspezies (Au1+ und Au3+, orange- und cyanfarbene Linien) existieren. Etwa 6% der Goldatome der Nanopartikel sind oxidiert. Dies ist hier nahe an der Nachweisgrenze.

Abbildung 1: Intensität des XPS Au 4f Signals für eine dünne Gold-Nanopartikelschicht. Kleine Mengen des Goldes sind oxidiert, weshalb im Signal des Au 4f peaks zwei kleine Nebenmaxima auftauchen (orange- und cyanfarbene Linien für die Au1+ und Au3+ Spezies). Hier sind etwa 6% der Goldatome oxidiert.

Ansprechpartner:

 

Dr. Ulrich Hagemann (XPS, SAM, SIMS)

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Carl-Benz-Str. 199
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Tel.: 0203 379-8035
E-Mail: ulrich.hagemann@uni-due.de

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