Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2018, выпуск 3 » Статья стр. 574
<<<>>>
Сравнительное рентгеноабсорбционное исследование спектра свободных электронных состояний в комплексах тетрафенилпорфиринов кобальта и никеля
DOI: 10.21883/FTT.2018.03.45564.217
Переводная версия: 10.1134/S1063783418030307
Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), N 15-02-06369
Свирский Г.И. 1, Генералов А.В. 1,2, Клюшин А.Ю. 1,3,4, Симонов К.А. 1,2,5, Красников С.А. 1,6, Виноградов Н.А. 1,2, Тригуб А.Л. 7, Зубавичус Я.В. 7, Преображенский А.Б. 1,2, Виноградов А.С. 1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2MAX IV Laboratory, University of Lund, PO Box 118, Lund, Sweden
3Research Group Catalysis for Energy, Helmholtz Zentrum Berlin, Berlin, Germany
4Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Dept. Inorganic Chemistry, Berlin, Germany
5Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, Uppsala, Sweden
6School of Physical Sciences, Dublin City University, Glasnevin, Dublin 9, Republic of Ireland
7Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: glebsvirskiy@gmail.com, alexander.generalov@maxiv.lu.se, alexander.klyushin@helmholtz-berlin.de, konstantin.simonov@physics.uu.se, s.a.krasnikov@gmail.com, nikolay.vinogradov@maxiv.lu.se, alexander.trigub@gmail.com, yzubav@googlemail.com, alexei.preobrajenski@maxiv.lu.se, asvinograd@gmail.com
Поступила в редакцию: 3 июля 2017 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2018 г.
PDF версия
Методами рентгеновской абсорбционной спектроскопии изучены энергетические распределения и свойства нижних свободных электронных состояний в комплексах тетрафенилпорфиринов кобальта CoTPP и никеля NiTPP. Квазимолекулярный анализ экспериментальных спектров поглощения, измеренных в области 2p- и 1s-порогов ионизации комплексообразующих атомов металлов, а также 1s-порогов атомов лиганда (азота и углерода), выполнен на основе сравнения соответствующих спектров между собой и со спектрами простейшего порфирина никеля NiP. Установлено, что при общем подобии спектров азота и углерода для CoTPP и NiTPP тонкая структура 2p- и 1s-спектров поглощения атомов кобальта и никеля отличается радикальным образом друг от друга. Наблюдаемые отличия спектров кобальта и никеля связываются с особенностями энергетического распределения свободных электронных состояний с 3d-характером. Наличие в CoTPP частично заполненной валентной 3db2g-МО обусловливает появление в спектрах кобальта низкоэнергетической полосы, отсутствующей в спектрах никеля NiTPP, и приводит к дублетной структуре переходов на b1g- и eg-МО вследствие обменного взаимодействия между 3d-электронами в частично заполненных 3db2g- и 3db1g- (или 3deg-МО. Спектр свободных состояний CoTPP отличается от спектра NiTPP также за счет меньшего энергетического расстояния между 3db1g-МО и eg-MO и различного положения несвязывающих МО с С2p-характером порфинового лиганда. Работа выполнена частично в рамках двухсторонней программы "Российско-Германская лаборатория БЭССИ" при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 15-02-06369). DOI: 10.21883/FTT.2018.03.45564.217
  1. The Porphyrin Handbook / Ed. K.M. Kadish, K.M. Smith, R. Guilard. V. 1-10. Academic, San Diego, CA (2000)
  2. J.P. Collman, R. Boulatov, C.J. Sunderland, L. Fu. Chem. Rev. 104, 561 (2004)
  3. H.L. Anderson. Chem. Commun. 2323 (1999)
  4. O. Senge, M. Fazekas, E.G.A. Notaras, W.J. Blau, M. Zawadzka, O.B. Locos, E.M. Ni Mhuiercheartaigh. Adv. Mater. 19, 2737 (2007)
  5. P. Bhyrappa, J.K. Young, J.S. Moore, K.S. Suslick. J. Am. Chem. Soc. 118, 5708 (1996)
  6. M. Ethirajan, Y. Chen, P. Joshi, R.K. Pandey. Chem. Soc. Rev. 40, 340 (2011)
  7. D. Filippini, A. Alimelli, C. Di Natale, R. Paolesse, A. D'Amico, I. Lundstrom. Angew. Chem. Int. Ed. 45, 3800 (2006)
  8. A. Yella, H.-S. Lee, H.N. Tsao, C. Yi, A.K. Chandiran, Md.K. Nazeeruddin, E.W.-G. Diau, C.-Y. Yeh, S.M. Zakeeruddin, M. Gratzel. Science 334, 629 (2011)
  9. Z. Liu, A.A. Yasseri, J.S. Lindsey, D.F. Bocian. Science 302, 1543 (2003)
  10. W. Auwarter, K. Seufert, F. Klappenberger, J. Reichert, A. Weber-Bargioni, A. Verdini, D. Cvetko, M. Dell'Angela, L. Floreano, A. Cossaro, G. Bavdek, A. Morgante, A.P. Seitsonen, J.V. Barth. Phys. Rev. B 81, 245403 (2010)
  11. L. Scudeiro, D.E. Barlow, K.W. Hipps. J. Phys. Chem. B 104, 11899 (2000)
  12. L. Scudeiro, K.W. Hipps, D.E. Barlow. J. Phys. Chem. B 107, 2903 (2003)
  13. L.G. Teugels, L.G. Avila-Bront, S.J. Sibener. J. Phys. Chem. C 115, 2826 (2011)
  14. S. Fatayer, R.G.A. Veiga, M.J. Prieto, E. Perim, R. Landers, R.H. Miwa, A. de Siervo. Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 18344 (2015)
  15. T. Lukasczyk, K. Flechtner, L.R. Merte, N. Jux, F. Maier, J.M. Gottfried, H.-P. Steinruck. J. Phys. Chem. C 111, 3090 (2011)
  16. A. Weber-Bargioni, W. Auwarter, F. Klappenberger, J. Reichert, S. Lefrancois, T. Strunskus, C. Wolf, A. Schiffrin, Y. Pennec, J.V. Barth. Chem. Phys. Chem. 9, 89 (2008)
  17. Y. Bai, M. Sekita, M. Schmid, T. Bischof, H.-P. Steinruck, J.M. Gottfried. Phys. Chem. Chem. Phys. 12, 4336 (2010)
  18. J.M. Gottfried, K. Flechtner, A. Kretschmann, T. Lukasczyk, H.-P. Steinruck. J. Am. Chem. Soc. 128, 5644 (2006)
  19. M. Chen, X. Feng, L. Zhang, H. Ju, Q. Xu, J. Zhu, J.M. Gottfried, K. Ibrahim, H. Qian, J. Wang. J. Phys. Chem. C 114, 9908 (2010)
  20. K. Diller, F. Klappenberger, M. Marschall, K. Hermann, A. Nefedov, Ch. Woll, J.V. Barth. J. Chem. Phys. 136, 014705 (2012)
  21. J. Stohr. NEXAFS Spectroscopy. Springer Ser. Surf. Sci. Springer-Verlag, Berlin. (1992). V. 25. 403 p
  22. S. Narioka, H. Ishii, Y. Ouchi, T. Yokayama, T. Ohta, K. Seki. J. Phys. Chem. 99, 1332 (1995)
  23. L.X. Chen, W.J.H. Jager, G. Jennings, D.J. Gosztola, A. Munkholm, J.P. Hessler. Science 292, 262 (2001)
  24. T. Okajima, Y. Yamamoto, Y. Ouchi, K. Seki. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 114-116, 849 (2001)
  25. M.P. de Jong, R. Friedlein, S.L. Sorensen, G. Ohrwall, W. Osikowicz, C. Tengsted, S.K.M. Jonsson, M. Fahlman, W.R. Salaneck. Phys. Rev. B 72, 035448 (2005)
  26. N. Schmidt, R. Fink, W. Hieringer. J. Chem. Phys. 133, 054703 (2010)
  27. S.A. Krasnikov, A.B. Preobrajenski, N.N. Sergeeva, M.M. Brzhezinskaya, M.A. Nesterov, A.A. Cafolla, M.O. Senge, A.S. Vinogradov. Chem. Phys. 332, 318 (2007)
  28. S.A. Krasnikov, N.N. Sergeeva, M.M. Brzhezinskaya, A.B. Preobrajenski, Y.N. Sergeeva, N.A. Vinogradov, A.A. Cafolla, M.O. Senge, A.S. Vinogradov. J. Phys.: Condens. Matter 20, 235207 (2008)
  29. Г.И. Свирский, Н.Н. Сергеева, С.А. Красников, Н.А. Виноградов, Ю.Н. Сергеева, A.A. Cafolla, А.Б. Преображенский, А.С. Виноградов. ФТТ 59, 2, 357 (2017)
  30. K.A. Simonov, A.S. Vinogradov, M.M. Brzhezinskaya, A.B. Preobrajenski, A.V. Generalov, A.Yu. Klyushin. Appl. Surf. Sci. 267, 132 (2013)
  31. S.I. Fedoseenko, I.E. Iossifov, S.A. Gorovikov, J.-S. Schmid, R. Follath, S.L. Molodtsov, V.K. Adamchuk, G. Kaindl. Nucl. Insrum. Meth. Phys. Res. A 470, 84 (2001)
  32. http://www.sigmaaldrich.com
  33. А.П. Лукирский, И.А. Брытов. ФТТ 6, 43 (1964)
  34. W. Gudat, C. Kunz. Phys. Rev. Lett. 29, 169 (1972)
  35. A.S. Vinogradov, S.I. Fedoseenko, S.A. Krasnikov, A.B. Preobrajenski, V.N. Sivkov, D.V. Vyalikh, S.L. Molodtsov, V.K. Adamchuk, C. Laubschat, G. Kaindl. Phys. Rev. B 71, 045127 (2005)
  36. A.A. Chernyshov, A.A. Veligzhanin, Y.V. Zubavichus. Nucl. Insrum. Meth. Phys. Res. A 603, 95 (2009)
  37. M.-S. Liao, S. Scheiner. J. Chem. Phys. 117, 205 (2002)
  38. C. Berrios, G.I. Cardenas-Jiron, J.F. Marco, C. Gutierrez, M.S. Ureta-Zanartu. J. Phys. Chem. A 111, 2706 (2007)
  39. W.R. Scheidt, Y.J. Lee. Struct. Bonding 64, 1 (1987)
  40. H. Ebert, J. Stohr, S.S.P. Parkin, M. Samant, A. Nilsson. Phys. Rev. B 53, 16067 (1996)
  41. J.G. Chen. Surf. Sci. Rep. 30, 1(1997)
  42. J. Wang, G. Cooper, D. Tulumello, A.P. Hitchcock. J. Phys. Chem. A 109, 10886 (2005)
  43. G.L. Miessler, P.J. Fischer, D.A. Tarr. Inorganic chemistry. Fifth edition. Upper Saddle River, New Jersey, Pearson (2014)
  44. И.Б. Берсукер. Электронное строение и свойства координационных соединений. Введение в теорию. 3-е изд., перераб. Химия, Л. (1986). 288 с
  45. А.С. Виноградов, Т.М. Зимкина, В.Н. Акимов, Б. Шларбаум. Изв. АН СССР. Сер. физ. 38, 3, 508 (1974)
  46. G.R. Wight, C.E. Brion. J. Electron Spectrosc. Rel. Phenom. 4, 313 (1974)
  47. J.A. Bearden. Rev. Mod. Phys. 39, 78 (1967)
  48. D.H. Karweik, N. Winograd. Inorg. Chem. 15, 10, 2336 (1976)
  49. T. Konishi, J. Kawai, M. Fujiwara, T. Kurisaki, H. Wakita, Y. Gohshi. X-Ray Spectrometry 28, 470 (1999)
  50. A. Rosa, G. Ricciardi, E.J. Baerends, S.J.A. van Gisbergen. J. Phys. Chem. A 105, 3311 (2001)
  51. T.A. Smith, J.E. Penner-Hahn, M.A. Berding, S. Doniach, K.O. Hodgson. J. Am. Chem. Soc. 107, 5945 (1985).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme