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Modellexperiment1. Zielsetzung des ExperimentesBei dem folgenden Experiment wird versucht, den Ablauf der Abscheidung einer Pb-Momoschicht an einer Ag(111)-Elektrode so genau wie möglich zu untersuchen. Zu Beginn des Experimentes wird zunächst ein zyklisches Voltammogram der Abscheidung aufgezeichnet. Dabei ist ein Voltammogram mit einem Peak bei der Adsorption und einem bei der Desorption zu erwarten, bei dem die Monoschicht komplett auf dem Substrat abgeschieden bzw. wieder entfernt wird. Diese Voruntersuchung liefert jedoch ein unerwartetes Ergebnis. Das erhaltene Voltammogram (s. Abb. 1) weist jeweils drei Peaks bei der Adsorption und der Desorption auf, wobei einer der Peaks deutlich höher als die beiden anderen ist.
Abb.1: Zyklisches Voltammogram der Pb-Abscheidung auf Ag(111). Die Erkenntnisse aus Abbildung 1 lassen vermuten, dass sowohl die Abscheidung, als auch das Entfernen der Pb-Schicht jeweils in drei einzelnen Schritten abläuft. Die Fragestellung umfasst folgende Punkte:
2. MethodikZu Beginn des Experimentes ist es von Nöten, die genaue Topographie des Ag(111)-Substrats zu untersuchen. Dies geschieht mit konventionellem STM-Imaging in Elektrolytlösung (in-situ STM). Das dabei erhaltene Bild wird in Abbildung 2 gezeigt:
Abb.2: STM-Bild einer vorbehandelten Ag(111)-Oberfläche. Auf dem STM-Bild der Ag(111)-Oberfläche sind drei qualitativ verschiedene Bereiche zu erkennen:
Es stellt sich nun die Frage, wie die Substrat-Topographie die Abscheidung von Pb beeinflusst. Um dies zu untersuchen, wird die sogenannte STM-Linescan Methode benutzt. Die Beobachtungen und die resultierenden Erkenntnisse über den genauen Ablauf der Pb-Abscheidung an Ag(111) und der Zusammmenhang mit den Peaks des zyklischen Voltammograms wird in einem der folgenden Abschnitt - der Durchführung des Experimentes - erläutert. Doch zunächst muss das Experiment vorbereitet werden.
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