9、表面受限电化学化合物形成与纳米结构的自旋极化及磁各向异性研究

表面受限电化学化合物形成与纳米结构的自旋极化及磁各向异性研究

1. 金表面硫化的电化学研究

金通常被认为具有化学惰性和抗腐蚀性，但这并不意味着它不能形成稳定的非金属键，只是反应势垒较高。在之前的研究中，金表面由硫诱导产生的环状结构，曾被认为是分子硫物种（如 S₈ 环）形成的结果。然而，这种解释存在一些矛盾之处。

• 实验方法
  • 所有测量在自制的 EC - STM 装置中，于惰性氩气氛围下进行。
  • 采用典型体积为 1 cm³ 的电化学电池，用两根铂丝分别作为对电极和伪参比电极。
  • 隧道针尖由 0.25 mm 直径的 Pt/Ir（90/10）丝电化学蚀刻制成，并涂有有机聚合物以减少法拉第电流。
  • 电解质溶液用超纯水、NaOH 和 Na₂S 配制，使用前用氩气除气至少 30 分钟。
  • 商用 Au(1 1 1) 单晶在每次实验前通过火焰退火处理。
• 实验过程与结果
  • 硫的沉积与稳定 ：首先，在 0.01 M NaOH + 0.5 mM Na₂S 溶液中对 Au(1 1 1) 进行硫的电吸附。在 - 300 mV（vs. Pt/PtS）电位下，观察到典型的 (√3×√3)R30° 结构的硫吸附层，硫覆盖度为 0.33 ML。随后，在恒定电位下将电解质换成空白 0.01 M NaOH 溶液，经 STM 确认硫层仍留在 Au(1 1 1) 表面，(√3×√3)R30° 结构依然存在