Numéro
J. Phys. I France
Volume 4, Numéro 6, June 1994
Page(s) 905 - 920
DOI https://doi.org/10.1051/jp1:1994235
DOI: 10.1051/jp1:1994235
J. Phys. I France 4 (1994) 905-920

CO 2 and CO monolayers on MgO(100) : LEED experiments and potential energy calculations

V. Panella1, J. Suzanne1, P. N. M. Hoang2 and C. Girardet2

1  CRMC2-CNRS, Département de Physique, Faculté des Sciences de Luminy, Case 901, 13288 Marseille Cedex 9, France
2  Laboratoire de Physique Moléculaire, Faculté des Sciences La Bouloie, Université de Franche Comté, 25030 Besançon Cedex, France


(Received 29 December 1993, accepted in final form 4 March 1994)

Abstract
The structure of CO 2 and CO monolayers adsorbed on MgO(100) single crystal surfaces has been determined by both LEED and semi-empirical potential calculations. The CO 2 overlayer forms a commensurate (2 $\sqrt{2}\times\sqrt{2}$) R 45° solid phase at T $\leq$ 93 $\pm$ 1 K. The CO monolayer forms a (4 $\times$ 2) commensurate phase at T $\leq$ 40 K which is transformed into a (3 $\times$ 2) phase when 41 K $\leq$ T $\leq$ 49 K. Above 50 K, the CO monolayer expands uniaxially toward a (n $\times$ 2) phase with a progressive loss of long-range order when temperature increases. Potential calculations interpret very well the stable geometry for CO 2 and the sequential stability of the various commensurate phases for CO.

Résumé
La structure des monocouches CO 2 et CO adsorbées sur une surface monocristalline (100) de MgO a été déterminée à la fois par diffraction d'électrons lents et par des calculs de potentiel d'interaction. La monocouche CO 2 forme une phase commensurable (2 $\sqrt{2}\times\sqrt{2}$) tournée de 45° pour une température inférieure à 93 $\pm$ 1 K. La monocouche CO a une structure commensurable (4 $\times$ 2) pour T $\leq$ 40 K qui se transforme en une (3 $\times$ 2) dans le domaine de température 41-49 K. Au-dessus de 50 K, cette monocouche évolue vers une phase (n $\times$ 2) uniaxiale, avec une perte progressive de l'ordre lorsque T croît encore. Les calculs d'énergie potentielle donnent une très bonne interprétation de la géométrie stable de la monocouche CO 2, ainsi que de la stabilité relative des différentes phases commensurables de CO.



© Les Editions de Physique 1994

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