Физическая природа термической устойчивости молекул кислорода на поверхности нанопленок иттербия

С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследовано влияние температуры на свойства пленочных структур О$_2$–Yb–Si(111). Установлено, что адсорбция молекул кислорода на поверхности нанопленок иттербия имеет недиссоциативный характер и приводит к образованию устойчивого адсорбционного комплекса, который не разрушается при нагреве до 900–1050 K. Высокая термическая стабильность этого комплекса обусловлена тем, что адсорбированные молекулы имеют дипольный момент и ориентированы отрицательно заряженным концом к поверхности, а положительно заряженным концом – в вакуум. Показано, что их поляризация зависит от толщины нанопленок иттербия (размерный эффект). Предложена модель, позволяющая качественно объяснить полученные результаты.