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O: Oberflächenphysik

O 21: Oberfl
ächenreaktionen (II)

O 21.3: Vortrag

Dienstag, 27. März 2001, 16:45–17:00, B

Atomarer Mechanismus der Oberflächenoxidbildung auf Ru(0001) — •Karsten Reuter¹, M. Veronica Ganduglia-Pirovano¹, Cathy Stampfl^1,2 und Matthias Scheffler¹ — ¹Fritz-Haber Institut, Berlin — ²Northwestern University, Evanston

Die katalytische CO-Oxidation auf Ru(0001) ist ein Paradebeispiel des sogenannten ’pressure and materials gap’ in dem Sinne, dass einer niedrigen Aktivität im UHV hohe Konversionsraten bei hohen Drücken gegenüberstehen. Kürzlich konnte in einer experimentellen Arbeit gezeigt werden, dass dieser Aktivitätswechsel mit der Bildung von RuO₂(110) Domänen auf der Oberfläche zusammenhängt (H. Over et al., Science 287, 1474 (2000)). Um den atomaren Mechanismus hinter dieser Oberflächenoxidbildung zu analysieren, führen wir dichtefunktionaltheoretische Rechnungen für immer O-reichere Ru(0001) Oberflächen durch. Erst nachdem auf der Oberfläche eine volle Monolagenbedeckung erreicht ist, lagert sich der O innerhalb der Probe an. Anstatt weiter ins Volumen zu diffundieren, agglomeriert der O jedoch in subsurface Inseln zwischen der ersten und zweiten Substratlage. Diese Inseln können als eine O-Ru-O Trilage charakterisiert werden, die locker auf dem Ru(0001) Substrat aufliegt. Nach Bildung einiger solcher O-Ru-O Trilagen beobachten wir schließlich einen Phasenübergang in die experimentell beobachtete Rutil RuO₂(110) Struktur.