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当一束具有一定能量和强度的电子束轰击超高真空系统中残余的水汽、一氧化碳和二氧化碳时,将导致这些气体分子通过如下反应:H2O→Oad+H2,CO2→Oad+CO,CO→Oad+Cad分解并共吸于镍表面。碳和氧的原子各自占据镍(001)面部份四重吸附位置,形成结构为p(2×2)或c(2×2)的许多独立的吸附畴,电子束轰击促进畴的成核、长大、连结和有序化。当氧和碳的原子占据了镍(001)面约一半的四重吸附位后,上述吸附反应将与导致氧和碳的脱附反应:C*+Oad→CO,O*+Cad→CO平衡,氧化镍与碳化镍开始成核。由于残余含氧气体中氧的含量超过碳,氧化镍成核占优势,使碳的吸附被排斥,已吸附的碳被排挤,形成电子束斑内氧高碳低、束斑外碳高氧低的“互补”分布。电子束轰击过程中碳的俄歇峰形的变化反映着碳原子与基底原子的不同结合状态。电子束的解离效应在吸附的初始阶段起重要作用,而其热效应对氧化镍的长大起重要作用。
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