Pt(110) 위의 Fe 초박막의 상온에서의 산화에 관한 연구

Abstract

X-ray 광전자 분광법을 이용하여 Pt(110) 표면위에 증착된 Fe 초박막의 산화와 산화철의 화학적인 상태에 대하여 연구하였다. 기판 위에 철 초박막을 각각 4-ML와 6-ML 쌓아 상온에서 산화시킨 후에 열처리를 통한 환원과정을 통하여 4-ML의 경우는 FeO로 부분산화가 진행되었으며 6-ML의 경우에는 FeO와 Fe₃O₄ (자철석)이 1대1의 비율로 부분산화가 되었음을 XPS 측정결과를 분해함으로써 알 수 있었다. 이후 후 열처리 과정을 통하여 700 K 이상의 열처리 온도부터 철과 백금의 섞임 현상으로 인해 내각 준위 속박에너지가 변화하는 것을 관찰하였으며 830 K에서 Fe₃O₄ (자철석)의 위상이 먼저 사라지는 것으로 보아 맨 위층에는 Fe₃O₄ (자철석)이 성장되며 그 아래에 FeO가 성장되었음을 알 수 있었다.; In my study, I investigated the chemical states of iron oxides formed by dosing 300 Langmuir of oxygen gas onto 4- and 6-monolayer (ML) Fe films deposited on Pt(110) surface at room temperature by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was observed that after 300 Langmuir oxygen exposure, 4-ML iron film was partially oxidized as FeO but 6-ML iron film was partially oxidized as a mixture FeO and Fe₃O₄ (magnetite). Upon post-annealing the decomposition of oxides takes place at 700 K, which is followed by intermixing between Fe and Pt. For 6-ML iron film, it was found that the Fe₃O₄ phase is absent as a result of post-annealing at 830 K, leaving FeO as the only oxide phase. This indicates that the Fe₃O₄ layer was formed on the FeO layers.