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Keimbildungserscheinungen an versetzungsfreien (100)-flächen von silbereinkristallen

1966; Elsevier BV; Volume: 11; Issue: 12 Linguagem: Francês

10.1016/0013-4686(66)80083-x

1873-3859

E. Budewski, W. Bostanoff, T. Witanoff, Z. Stoinoff, A. Kotzewa, R. Kaischew,

Molecular Junctions and Nanostructures

Es wird die Herstellung und das clektrochemische VerhaIten von Silbercin- kristalleicktroden beschricben, die nur cine einzige ideal ausgebaute (versetzungsfreie) (100)-Fläche der Elektrolyse darbieten. Das elektrochemische Verhalten dieser Elektroden deutet, darauf hin, daß das elektrolytische Wachstum dieser Elektroden über zweidimensionale Keimbildung verläuft. Die Überspannungszeitkurven bei konstantem Strom und die Stromzeitkurven bei konstantem Potential beweisen, daß die gebildeten Keime und die wachsenden Schichten einatomar sind. Die Stromzeitkurven geben außerdem eine Auskunft über Anzahl und Enstehungsort der Keime, sowie über geometrische Form und Fortpflanzungsgeschwindigkeit der wachsenden Schicht. Durch Anwendung einer Impulsinethode wird außerdem die Kinetik der zweidimensionalen Keimbildung untersucht und einige für diesen Prozess charakteristische Parameter bestimmt. Es wird weiter gezeigt, daß wegen dem Fehlen von Wachstumsstellen, die versetzungsfreien einflächigen Einkristallelektroden sich in einem Überspannungsbereich von O his etwa 10 mV als ideal polarisierbar verhalten. Diese Eigenschaft und die atomarglatte Oberfläche, die diese Elektroden besitzen, macht sie besonders aussichtsreich für die Untersuchung der elektrochemischen Kinetik, sowie für die Aufklárung der Struktur der Doppelschicht an festen Metallelektroden. The production and electrochemical behaviour of single crystals of silver exposed to electrolysis at only one perfectly built (displacement-free) (100) plane is described. The electrochemical behaviour of these electrodes indicates that their electrolytic growth occurs by two dimensional nucleation. The over-voltage time curves at constant current and the current-time curves at constant potential proving that the nuclei produced and the growing layers are mono-atomic. Moreover, the current-time curves give information about the number and location of nuclei as well as about the geometric form and growth rate of the layer. The kinetics of the two dimensional nucleation and some other characteristic parameters are determined by means of a pulse method. It is shown that the displacement-free single crystal electrodes with only one plane exposed behave—in lack of potential growth sites—as ideally polarisable electrodes up to about 10 mV overpotential. This feature and their property of having a surface that is smooth down to atomic dimensions make them suitable for measurements in electrochemical kinetics as well as for the elucidation of the structure of the double layer at solid metal electrodes. Description de la production et du comportement électrochimique de cristaux uniques d'argent soumis à l'électrolyse seulement sur une face (100) parfaite (exempte de déplacement). Le comportement électrochimique de ces électrodes indique que leur croissance électrolytique fait suite à une nucléation bidimensionnelle. Les courbes surtension-temps à courant constant et courant-temps à potentiel constant montrent que les noyaux produits et les couches croissantes sont monoatomiques. De plus, les courbes courant-temps donnent une information sur le nombre et la position des noyaux aussi bien que sur la forme géométrique et la vitesse de formation de la couche. On établit la cinétique de la nucléation à deux dimensions et quelques autres paramètres caractéristiques au moyen d'une méthode de pulsion. Il est montré que, jusqu'à des surtensions d'environ 10 mV, les électrodes formées d'un cristal unique exempt de déplacement et ayant une seule face exposée se comportent comme idéalement polarisables s'il n'y a pas de sites à potential croissant. Cette caractéristique ainsi que leur propriété de conserver une surface lisse jusqu'aux dimensions atomiques les adaptent aussi bien aux mesures de cinétique électrochimique qu'à la mise en évidence de la structure de la couche double propre aux électrodes de métal solide.