Titelaufnahme

Titel
Tungsten Trioxide Clusters on Cu(110) : the structure and electronic properties of low-dimensional nanostructures / Martin Denk
Verfasser/ VerfasserinDenk, Martin
Begutachter / BegutachterinNetzer, Falko ; Zeppenfeld, Peter
Erschienen2015
UmfangVIII, 109 Bl. : 2 Zsfassungen (2 Bl.) ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2015
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Wolframoxide / Clusterverbindungen / Kupfer / Metalloberfläche / Wolframoxide / Clusterverbindungen / Kupfer / Metalloberfläche / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-79706 Persistent Identifier (URN)
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Tungsten Trioxide Clusters on Cu(110) [25.26 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Inhalt dieser Arbeit ist die umfangreiche Untersuchung und Charakterisierung von ultradünnen Schichten thermisch verdampfter Wolframoxid Cluster und den daraus entstehenden Strukturen im submonolagen wie auch im mehrlagigen Bereich unter Ultrahochvakuum Bedingungen auf Cu(110) und Cu(110)-(2x1)O Substraten. Eine Vielzahl experimenteller sowie theoretischer Methoden wurden dabei angewandt. Strukturuntersuchungen wurden mittels Beugung niederenergetischer Elektronen und Rastertunnelmikroskopie im Temperaturbereich von 15K bis 300K durchgeführt. Zur Untersuchung der elektronischen Struktur wurde Photoelektronenspektroskopie, sowohl winkelaufgelöst wie auch winkelintegriert, in Kombination mit Röntgenabsorptionsspektroskopie im Nahkantenbereich, teilweise mittels Synchrotronstrahlung, angewandt. Die Phononenstruktur wurde mit hochauflösender Elektronenenergieverlustspektroskopie untersucht. Die experimentellen Daten wurden unter Zuhilfenahme von Dichtefunktionaltheorie-Berechnungen vervollständigt. Die Adsorption und Selbstorganisation von einzelnen Clustern bis zu mehrlagigen Filmen von zyklischen (WO3)3 Clustern wurde über einen Temperaturbereich von 15K bis 975K untersucht. Bei höheren Bedeckungen und Temperaturen wurde die Selbstorganisation der Cluster in wohlgeordnete ein- und zweidimensionale Strukturen, sowohl auf Cu(110) wie auch auf Cu(110)-(2x1)O Oberflächen, beobachtet. Die (WO3)3 Cluster auf Cu(110) zeigten ein komplexes Phasendiagramm mit koexistierenden hexagonalen und rechteckigen Strukturen. Auf Cu(110)-(2x1)O konnte eine einzige, einphasige, sehr gut geordnete Struktur gefunden werden, welche umfassend untersucht wurde. Die Kombination experimenteller und theoretischer Methoden führte zur Identifikation der Struktur als Kupfer-Wolframat CuWO4.

Zusammenfassung (Englisch)

In this thesis, I present an extensive study of thermally evaporated tungsten oxide cluster ultrathin films, ranging from submonolayer coverages to few-layer structures on Cu(110) and Cu(110)-(2x1)O substrates in ultra-high vacuum. A wide range of experimental and theoretical methods were applied. Structural investigations were performed using low energy electron diffraction and scanning tunneling microscopy at temperatures between 15K and 300K. The electronic structure was investigated using photoelectron spectroscopy, angle integrated as well as angle resolved, combined with X-ray absorption spectroscopy of the near edge region, partially carried out with synchrotron radiation. The phonon structure of the tungsten oxide films was studied with high resolution electron energy loss spectroscopy. The experimental data were complemented by density functional theory calculations. The adsorption and self-assembly of cyclic (WO3)3 clusters were investigated over a wide temperature range from 15K to 975K, starting from a few clusters up to several layers. At increased coverage and temperature, the self-assembly of the clusters into well-ordered one and two-dimensional structures was observable on both, the Cu(110) and the Cu(110)-(2x1)O substrate. The (WO3)3 clusters on Cu(110) revealed a complex phase diagram with hexagonal and rectangular structures coexisting. Using Cu(110)-(2x1)O as substrate revealed a single well ordered structure, which was investigated in detail. The combination of experimental and theoretical techniques revealed the formation of a ternary oxide phase, a two-dimensional copper tungstate CuWO4.