Superposición

Capa de átomos adsorbidos sobre una superficie

Una supercapa es una capa de átomos adsorbidos sobre una superficie, por ejemplo sobre la superficie de un monocristal . ^[1]

Sobre monocristales

Con frecuencia, se observa que las especies adsorbidas en superficies monocristalinas presentan un ordenamiento de largo alcance; es decir, las especies adsorbidas forman una estructura de superposición bien definida. Cada estructura particular puede existir solo en un rango de cobertura limitado del adsorbato, y en algunos sistemas adsorbato/sustrato se forma una progresión completa de la estructura del adsorbato a medida que aumenta gradualmente la cobertura de la superficie. ^[2]

La periodicidad de la capa superior (que a menudo es mayor que la de la celda unitaria del sustrato) se puede determinar mediante difracción de electrones de baja energía (LEED), porque habrá haces de difracción adicionales asociados con la capa superior. ^[3]

Tipos

Existen dos tipos de superposiciones: conmensuradas e inconmensurables . En la primera, la interacción sustrato-adsorbato tiende a dominar sobre cualquier interacción lateral adsorbato-adsorbato, mientras que en la segunda, las interacciones adsorbato-adsorbato son de magnitud similar a las que se dan entre el adsorbato y el sustrato. ^[4]

Notación

Una capa superpuesta sobre un sustrato se puede notar en notación de Wood o en notación matricial . ^[5]

Notación de Wood

La notación de Wood toma la forma

${\displaystyle {\text{M}}(hk\ell )-\left({\tfrac {|{\textbf {a}}_{0}|}{|{\textbf {a}}_{s}|}}\times {\tfrac {|{\textbf {b}}_{0}|}{|{\textbf {b}}_{s}|}}\right)-{\text{R}}\alpha ^{\circ }-{\text{A}}}$

donde M es el símbolo químico del sustrato, A es el símbolo químico de la supercapa, son los índices de Miller del plano de superficie, R y corresponden a la diferencia rotacional entre los vectores del sustrato y la supercapa, y las magnitudes vectoriales mostradas son las del sustrato ( subíndices) y de la supercapa ( subíndices). Sin embargo, esta notación solo puede describir supercapas conmensurables, mientras que la notación matricial puede describir ambas. ${\displaystyle (hk\ell )}$ ${\displaystyle \alpha }$ ${\displaystyle s}$ ${\displaystyle 0}$

Notación matricial

La notación matricial difiere de la notación de Wood en el segundo término, que se reemplaza por la matriz que describe los vectores primitivos de la capa superior en términos de los vectores primitivos del sustrato: ${\displaystyle G}$

${\displaystyle {\begin{pmatrix}{\textbf {a}}_{0}\\{\textbf {b}}_{0}\end{pmatrix}}=G{\begin{pmatrix}{\textbf {a}}_{s}\\{\textbf {b}}_{s}\end{pmatrix}}}$, dónde ${\displaystyle G={\begin{pmatrix}G_{11}&G_{12}\\G_{21}&G_{22}\\\end{pmatrix}}}$

y por lo tanto la notación matricial tiene la forma

${\displaystyle {\text{M}}(hk\ell )-G-{\text{R}}\alpha ^{\circ }-{\text{A}}}$

Véase también

• Reconstrucción de superficies
• Superestructura
• LEED#Superestructuras

Citas

1. Kolasinski 2012, pág. 10.
2. Clasificación de estructuras superpuestas.
3. Attard y Barnes 1998, pág. 53.
4. Attard y Barnes 1998, pág. 33.
5. Attard y Barnes 1998, pág. 34,35,36,53,54.

Referencias

Libros de texto

• Kolasinski, Kurt W. (2012). Ciencia de superficies: fundamentos de la catálisis y la nanociencia (3.ª ed.). Wiley. ISBN 978-1119990352.
• Attard, Gary; Barnes, Colin (1998). Superficies . Oxford Chemistry Primers. ISBN 978-0198556862.

Sitios web

• "6.1: Clasificación de estructuras superpuestas". chem.libretexts.org . 11 de febrero de 2015 . Consultado el 12 de marzo de 2019 .