Фрактальная структура и электронные свойства нанокластеров металлов, сформированных при высоких скоростях осаждения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. Актуальность проблемы и цель работы

2. Содержание диссертации

3. Научная новизна и практическая значимость работы

4. Положения, выносимые на защиту

5. Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

6. Апробация работы ]

7. Структура и объем диссертации

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современное состояние проблемы. Обзор публикаций.

1.2. Выводы из обзора публикаций.

2. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МЕТОДИКИ.

2.1. Метод формирования кластерных структур: ИЛО. 38 Физические основы ИЛО. 38 Методы формирования конденсата

2.2. Методы анализа полученных структур.

2.2.1. Морфология: ПЭМ, СТМ.

Просвечивающая электронная микроскопия.

Сканирующая туннельная микроскопия

2.2.2. Электронные свойства: РФЭС, ОС. 49 Физические основы фотоэлектронной и оже-электронной эмиссии. 49 Расчет энергии связи, КЭ и их размерных сдвигов в кластере

Энергия связи электрона

Кинетическая энергия оже-электрона 56 Расчет размерных сдвигов энергии связи и кинетической энергии электронов в кластере

2.2.3. Количество осажденного вещества: метод ОРР.

2.4. Экспериментальная установка и методика эксперимента.

2.5. Обработка экспериментальных данных.

2.5.1. Характеристика структуры отдельных кластеров металла.

Фрактальная размерность.

Процедура обработки и анализа СТМ изображений кластеров

2.5.2. Характеристика ансамбля кластеров на поверхности.

Определение функции распределения кластеров по размерам 73 Определение функции распределения кластеров по расстояниям до ближайших соседей

Фурье-анализ изображений кластеров

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Исследованные системы кластер/подложка.

3.2. Морфология конденсата: результаты. 78 3.2.1. Отдельный кластер на поверхности: фрактальная структура.

Кластеры Au/ВОПГ: результаты СТМ исследования.

Кластеры Au/NaCI и Cu/NaCI: результаты ПЭМ исследования.

3.2.2. Ансамбль кластеров на поверхности: упорядочение.

3.3. Морфология конденсата: обсуждение.

3.3.1. Отличие ИЛО от ТО.

3.3.2. Формирование фрактальных нанокластеров за N=1 импульс осаждения

3.3.3. Эволюция системы кластеров: самоупорядочение при N>>

3.4. Электронные свойства фрактальных кластеров.

3.4.1. Зависимось энергии связи от размера фрактального кластера: экспериментальные данные

3.4.2.Модель влияния фрактальной размерности кластера на поведение энергии связи.

3.5. Исследование перехода нанокластеров металла в неметаллическое состояние с помощью процесса Костера-Кронига.

1. Актуальность проблемы и цель работы

В настоящее время большое внимание уделяется исследованию объектов, размеры которых лежат в нанометровом диапазоне [1-10]. Такие объекты (нанокластеры, нанотрубки, а также образованные на их основе нанокомпозитные и наноструктурированные материалы), содержащие от нескольких десятков до сотен атомов, проявляют физические и химические свойства, отличные от свойств макрообъектов, что обусловлено их промежуточным положением между отдельными атомами и объемным твердым телом. Основной характеристикой, определяющей физико-химические свойства нанокластера, является его электронная структура. С увеличением числа атомов в кластере происходит изменение его электронной структуры с переходом от набора дискретных атомных уровней к непрерывной зоне объемного металла [11-14]. При этом наиболее интересным представляется исследование самого момента такого перехода, определение минимального числа атомов в кластере, при котором происходит его металлизация, т.е. переход из непроводящего состояния типа «молекулярного диэлектрика» в состояние с металлической проводимостью.

Это объясняет интерес, проявляемый к нанообъектам, как с фундаментальной, так и с практической точки зрения. Специфические свойства нанообьектов могут с успехом использоваться в нелинейной оптике [15], гетерогенном катализе [5], наноэлектронике и тонкопленочной технологии [16-17]. С другой стороны, они могут служить помехой в микроэлектронной технологии, современное развитие которой направлено в сторону миниатюризации элементов интегральных микросхем. Здесь важно установление предельных свойств нанообьектов и, следовательно, определение достижимых границ миниатюризации обьектов.

Одними из наиболее близких к реальным структурам, используемым в микро- и наноэлектронике, нанотехнологии, гетерогенном катализе и тонкопленочной технологии, являются нанокластеры металлов, сформированные на поверхности подложки, что обуславливает актуальность исследования таких систем.

Одним из способов экспериментального наблюдения перехода металлического кластера в неметаллическое состояние с уменьшением его размера является метод сканирующей туннельной спектроскопии, позволяющий напрямую измерять ширину запрещенной зоны в отдельном кластере и ее зависимость от его размера [18-25]. Особенностью таких измерений является необходимость использования в качестве материала подложки узкозонного полупроводника, ширина запрещенной зоны которого еще позволяет проводить токовые измерения, но остается больше зоны самого кластера, что сужает возможность использования данной методики. Результаты других экспериментальных методов (измерение сдвига плазмонной частоты в кластере [26], изменение валентности [27], поляризуемости [28]) лишь косвенно связаны с потерей металличности и зачастую противоречивы, что затрудняет их трактовку как следствие переходов кластеров в неметаллическиое состояние. Поэтому представляется важным исследование новых эффектов, которые могут отражать изменение электронных свойств кластеров и, таким образом, служить основой для создания новых экспериментальных методик исследования перехода металл-неметалл с уменьшением размера кластера.

Помимо размера, электронные свойства кластера могут зависеть также и от его геометрической структуры. В этом смысле особый интерес представляют фрактальные объекты, размерность которых, в отличие от компактных гладких объектов, не выражается целым числом. Фрактальные объекты, также как и нанообъекты, могут проявлять специфические физико-химические свойства [29-31]. В частности, сильно разветвленная поверхность фрактальных кластеров, площадь которой значительно превышает площадь поверхности гладких (нефрактальных) кластеров такого же размера, может приводить к усилению каталитической активности [32]. В том случае, когда фрактальный нанокластер металла является заряженным, наличие на его поверхности неровностей атомарного масштаба приводит к существенному увеличению электрического поля вблизи поверхности, что является причиной проявления различных нелинейных оптических эффектов [15]. В частности, при облучении системы фрактальных кластеров лазерным излучением возможна генерация света другой частоты; на этом эффекте может быть основано создание новых лазеров. Помимо этого фрактальные нанокластеры металлов могут быть использованы для разработки биосенсоров, чувствительных к различным биологическим молекулам за счет их поляризации вблизи выступов и неоднородностей поверхности кластера [32].

Таким образом, представляется чрезвычайно важным тщательное совокупное исследование геометрической структуры (фрактальной размерности) и электронных свойств фрактальных нанокластеров металлов, определяющих их электрические, каталитические, оптические характеристики, а также выяснение зависимости этих свойств от размера кластеров и типа подложки, что позволит в дальнейшем создавать структуры с определенными заданными свойствами.

Помимо изучения характеристик фрактальных структур, важной задачей является также определение физического механизма их формирования, выяснение влияния условий, в которых происходит образование фрактальных объектов, на их фрактальную размерность и, следовательно, физические свойства.

Фрактальная природа исследуемых объектов может проявляется в неравновесных процессах, таких как образование зародышей новой фазы. В частности, оказалось, что кластеры осажденного на подложку металла даже в условиях небольшой неравновесности могут иметь фрактальную структуру [29]. Такие кластеры, как правило, имеют микронные размеры, а их рост описывается моделями типа ограниченной диффузией агрегации [33]. В их основе лежит предположение о наличии в системе сферического зародыша, что согласуюется с классической моделью зародышеобразования Фолмера-Вебера-Зельдовича [34]. В то же время существуют указания [35] на то, что в сильнонеравновесных условиях (вблизи спинодали) вероятным является формирование фрактальных зародышей новой фазы. Однако экспериментально такие объекты не наблюдались. Известный механизм спинодального распада [36], описывающий процесс конденсации при высоких пересыщениях, не предполагает образование фрактальных нанокластеров.

Сильнонеравновесные условия формирования новой фазы реализуются в методе импульсного лазерного осаждения (ИЛО) [37-41]. Данный метод характеризуется высокими скоростями доставки атомов к поверхности, в результате чего в системе адатомов могут достигаться пересыщения, соответствующие области неустойчивости. В этом случае механизм фазового перехода может отличаться от спинодального распада. Таким образом, исследование процессов образования новой фазы в условиях ИЛО представляет значительный интерес с фундаментальной точки зрения.

В то же время метод ИЛО обладает целым рядом преимуществ по сравнению с широко распространенным методом термического осаждения (ТО), используемом для формирования кластеров и тонких пленок на поверхности, и отличающемся высокой прецизионностью, контролируемостью процесса, а также возможностью нанесения сверхтонких эпитаксиальных покрытий. Несмотря на существование определенного числа работ по экспериментальному исследованию характеристик лазерной плазмы и способов их контроля (см. [42] и ссылки), процессы зародышеобразования и роста конденсата в условиях ИЛО, являющиеся принципиально важными для определения свойств формируемых пленок, к настоящему времени остаются практически неизученными.

Отдельной интересной проблемой является исследование возможности возникновению самоупорядоченных структур в ансамбле металлических кластеров нанометрового размера на поверхности, что связано с проблемой формирования системы квантовых точек на поверхности полупроводников [43-44].

Целью настоящей работы является установление закономерностей формирования нанокластеров металлов на поверхности подложки в сильнонеравновесных условиях при высоких скоростях осаждения и выяснение влияния этих условий на структурные и электронные характеристики формирующихся кластеров, играющие важную роль при разработке нанотехнологии. В рамках данного исследования ставились следующие задачи:

• изучение геометрической (фрактальной) структуры нанокластеров методами сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ);

• исследование распределений кластеров по размерам и расстояниям, определяющих возможные пространственные корреляции в ансамбле кластеров;

• рассмотрение механизма формирования фрактальных нанокластеров металла в условиях высоких скоростей осаждения (при ИЛО);

• исследование методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и оже-спектроскопии (ОС) электронных свойств нанокластеров металла с целью выяснения возможного влияния на них фрактальной структуры нанокластеров;

• анализ возможности наблюдения перехода кластеров металлов в неметаллическое состояние с уменьшением их размера, используя зависимость от размера кластера интенсивностей линий мультиплетной структуры оже-спектров, определяемую процессами Костера-Кронига.

4. Заключение.

1. Разработана система для комплексного исследования электронной структуры и топологии нанокластеров металлов в процессе их роста, позволяющая в одном СВВ объеме проводить осаждение методом ИЛО и проводить in situ анализ их электронной структуры методами РФЭС и ЭОС.

2. Исследована геометрическая структура нанокластеров Аи/ВОПГ(0001) и Au/NaCl(100) методами СТМ и ПЭМ; обнаружено, что высокие скорости осаждения приводят к формированию на поверхности фрактальных нанокластеров.

3. Изучена зависимость фрактальной размерности границы нанокластеров от степени покрытия атомами поверхности (от количества осажденного за один импульс вещества) и от размера нанокластеров. Обнаружено, что с увеличением размера (при d>35 А) кластеры становятся гладкими, фрактальная размерность слабо зависит от свойств подложки.

4. Обнаружено пространственное упорядочение в ансамбле кластеров на начальной стадии роста при большом количестве импульсов осаждения и предложен его механизм, основанный на перекрытии диффузионных зон соседних кластеров.

5. Предложен новый механизм формирования нанокластеров металла в условиях больших пересыщений как результат релаксации сильноскоррелированного начального состояния неравновесной системы взаимодействующих адатомов на временах, сравнимых со временем, нескольких элементарных скачков адотома по поверхности. Координаты частиц при определенных значениях параметров системы (скорость осаждения, температура и симметрия подложки) образуют фрактальные множества Жюлиа, что позволяет объяснить фрактальную форму кластеров и оценить их размерность.

6. Исследовано методами РФЭС и РЭОС влияние фрактальной структуры нанокластеров на электронные свойства и предложена модель, объясняющая зависимость энергии связи, энергии начального и конечного состояний кластера от его размера и фрактальной размерности.

7. Предложена методика наблюдения перехода кластеров 3d металлов в неметаллическое состояние с уменьшением их размера, основанная на измерении интенсивностей линий мультиплетной структуры оже-спектров, определяемых электронными процессами Костера-Кронига. Проведено исследование прехода металл-неметалл в системе нанокластеров Cu/ВОПГ и установлено, что металлические свойства нанокластера Си исчезают при его размере cfc20 А

1. Binns С. Nanoclusters deposited on surfaces // Surf. Sci. Rep., 2001, 44, pp. 1-49.

2. Baumer M., Freund H.-J. Metal deposits on well-orderd oxide films // Progress in Surf. Sci., 1999,61, pp. 127-198.

3. Ролдугин В.И. Квантоворазмерные металлические коллоидные системы // Успехи химии, 2000, 69, 10, с.899-923.

4. Суздалев И.П., Суздалев П.И. // Успехи химии, 2001, 70, 3, рр.203-24.

5. Chusuei С.С., Lai X., Luo К., Goodman D.W. Modeling heterogeneous catalysts: metal clusters on planar oxide supports // Topics in Catalysis, 2001, vol.14, 1-4, pp. 71-83.

6. Campbell C.T. Ultrathin metal films and particles on oxide surfaces: structural, electronic and chemisorptive properties// Surf. Sci. Rep., 1997, 27, pp.1-11.

7. Brack M. The physics of simple metal clusters: self-consistent jellium model and semiclassic approaches // Rev. Mod. Phys., 1993, vol. 65, 3, pp.677-732.

8. Halperin W.P. Quantum size effects in metal particles // Rev. Mod. Phys., 1986, vol. 58, 3, pp.533-606.

9. Nevolin V.N., Zenkevich A.V., Lai X.C., Pushkin M.A., Tronin V.N., Troyan V.l. The electronic states of copper clusters pulsed laser deposited on various substrates // Laser Physics, 2001, vol. 11,5, pp. 45-57.

10. Garcia M.E., Pastor G.M., Bennemann K.H. Theory for the change of the bond character in divalent-metal clusters// Phys. Rev. B, 1991, vol. 67, 9, pp.1142-1145.

11. Haberland H., von Issendorff В., Yufeng J., Kolar T. Transition to plasmonlike absorption in small Hg clusters // Phys. Rev. Lett., 1992, vol. 69, 22, pp.3212-3215.

12. Rademann K., Keiser В., Even U., Hensel F. Size dependence of the gradual transition to metallic properties in isolated mercury clusters // Phys. Rev. Lett., 1987, vol. 59, 20, pp. 2319-2321.

13. Brechignac C., Broyer M., Cahuzac Ph., Delacretaz G., Labastie P., Wolf J.P., Woste L. Probing the Transition from van der Waals to Metallic Mercury Clusters // Phys. Rev. Lett., 1988, vol. 66, 4, pp. 275-278.

14. Томчук П.М., Томчук Б.П. Оптическое поглощение малых металлических частиц // ЖЭТФ, 1997, т. 112, 2(8), с. 661 -678.

15. Persson S.H.M., Olofsson L., Gunnarsson L. A self-assembled single-electron tunneling transistor // Appl. Phys. Lett., 1999, vol. 74, 17, pp. 2546-2548.

16. Ни X., Sarid D., von Blackenhagen P. Nano-pattering and single-electron tunneling using STM //Nanotechnology, 1999, 10, pp.209-212.

17. Xu C., Lai X., Zajac G.W., Goodman D.W. Scanning tunneling microscopy studies of the Ti02(l 10) surface: structure and te nucleation growth on Pd // Phys. Rev. B, 1997,vol. 56, 20, pp. 13464-13482.

18. Xu C., Goodman D.W. Morphology and local electronic structure of metal particles on metal oxide surfaces: a scanning tunneling microscopic and scanning tunneling spectroscopic study // Chem. Phys. Lett., 1996, 263, pp. 13-18.

19. Lai X., Clair T.P.St., Valden M., Goodman D.W. Scanning tunneling microscopy studies of metal clusters supported on Ti02(110); morphology and electronic structure // Prog. Surf. Sci., 1998, vol.59, 1-4, pp. 25-52.

20. Valden M., Lai X., Goodman D.W. Onset og catalytic activity of gold clusters on titania with the appearance of nonmetallic properties // Science, vol. 281, 1998, pp. 1647-1650.

21. Suzuki M., Fukuda T. Scanning-tunneling-microscopy observation of aluminium on GaAs(l 10) surfaces // Phys. Rev. B, 1991, vol. 44, 7, pp. 3187-3190.

22. First P.N., Stroscio J.A., Dragoset R.A., Pierce D.T., Celotta R.J. Metallicity and gapstates in tunneling to Fe clusters on GaAs(llO) // Phys. Rev. Lett., 1989, vol. 63, 13, pp.14161419.

23. Bettac A., Koller L., Rank V., Meiwes-Broer K.H. Scanning tunneling spectroscopy on deposited platinum clusters //Surf. Sci., 1998, 402-404, pp.475-479.

24. Hovel H., Grimm В., Bodecker M., Fieger K., Reihl B. Tunneling spectroscopy on silver clusters at T=5 K: size dependence and spatial energy shifts // Surf. Sci., 2000, 463, pp. L603-L608.

25. Nilius N., Ernst N., Freund H.-J. Photon Emission Spectroscopy of Individual Oxide-Supported Silver Clusters in a Scanning Tunneling Microscope // Phys. Rev. Lett., 2000, vol. 84," 17, p. 3994-3997.

26. Knight W.D., Clemenger K., de Heer W.A., Saunders W.A. Polarizability of alkali clusters // Phys. Rev. B, 1985, vol.31, 4, pp. 2539-2540.

27. Lubcke M., Sonntag В., Niemann W., Rabe P. Size-dependent valence change in small Pr, Nd, and Sm clusters isolated in solid Ar // Phys. Rev. B, 1986, vol.34, 6, pp. 5184-5190.

28. Фракталы в физике: Труды VI международного симпозиума по фракталам в физике (МЦТФ, Триест, Италия, 9 -12 июля 1985), под ред. Пьетронеро JL, Тозатти Э., М.: Мир, 1988,-672 с.

29. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001.

30. Смирнов Б.М. Фрактальные кластеры//УФН, 1986, т. 149, 2, с. 177-219.

31. Ролдугин В. И. Частное сообщение.

32. Witten Т.А., Sander L.M. Diffusion-limited aggregation. A kinetic critical phenomenon // Phys. Rev. Lett. 1981, vol. 47, pp. 1400; Phys. Rev. B, 1983, vol. 27, pp. 5686.

33. Лифшиц E. M., Питаевский Л.П. Физическая кинетика, М.: Наука, 1979.

34. Бойко В.Г., Могель Х.-И., Сысоев В.М., Чалый А.В. Особенности метастабильных состояний при фазовых переходах жидкость-пар // УФН, 1991, т. 161, 2, с.77-111.

35. Скрипов В.П., Скрипов А.В. Спинодальный распад (Фазовый переход с участием неустойчивых состояний) // УФН, 1979, т. 128, 2.

36. Kools J.C.S. Pulsed Laser Deposition of Metals in: Chirsley, Hubler (Eds), Pulsed Laser Deposition of Thin Films, Whiley, New York, 1994.

37. Wiltmott P.R., Huber J.R. Pulsed Laser Vaporization and Deposition // Rev. Mod. Phys., 2000, vol. 72, I, pp. 315-328.

38. Saenger, K. L., in Pulsed Laser Deposition of Thin Films, edited by D. B. Chrisey and G. K. Hubler. Wiley, New York, 1994, p. 581.

39. Борман В.Д., Зенкевич А.В., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Троян В.И. Наблюдение фрактальных нанокластеров при импульсном лазерном осаждении золота // Письма в ЖЭТФ, 2001, т. 73, 11, с. 684.

40. Metev S., Meteva К. Nucleation and Growth of Laser-Plasma deposited Thin Films // Appl. Surf. Sci., 1989, 43, pp. 402-408.

41. Carlow G.R., Zinke-Allmang M. Self-Similar Spatial Ordering of Clusters on Surfaces during Ostwald Ripening // Phys. Rev. Lettr., 1997, vol. 78, p. 4601-4604.

42. Carlow G.R., Barel R.J., Zinke-Allmang M. Ordering of clusters during late-stage growth on surfaces//Phys. Rev. B, 1997, vol.56, p. 12519-12528.

43. Новое в исследовании поверхности твердого тела, под ред. Джайядевайя Т., Ванселов Р. М.: Мир, 1977.

44. Паташинский А.З., Шумило Б.И. Теория релаксации метастабильных состояний // ЖЭТФ, 1979, т. 77, с. 1418-1431.

45. Кукушкин С.А., Осипов А.В. Процессы конденсации тонких пленок // УФН, 1998, т. 168, 10, с. 1083-1116.

46. Zinke-Allmang М. Phase separation on solid surfaces: nucleation, coarsening and coalescence kinetics//Thin Solid Films, 1999, 346, pp. 1-68.

47. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. -М.: Химия, 2000, 672 с.

48. Антонов Н.М., Гусаров В.В., Попов И.Ю. Модель спинодального распада фаз в условиях гиперболической диффузии // ФТТ, 1999, т. 41, 5.

49. Binder K., Frisch H.L., Jackie J. Kinetiks of phase separation in the presence of slowly relaxing structural variables // J. Chem. Phys., 1986, 85, 3, pp. 1505-1512.

50. Ландау Л.Д., Лифшиц И.М. Статистическая физика. Ч. 1. М.: Наука, 1976.

51. Федотов Б.А. Образование и рост упорядоченных структур адатомов как релаксация поля параметра порядка. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. М., 1996.

52. Fuenzalida V.M. Pulsed deposition: Model for the Cluster Size Distribution after the First Pulse // J. Cryst. Growth, 1998, 183, pp. 496-503.

53. Kuzma M., Bester M., Pyziak L., Stefaniuk I., Virt I. Modelling of growth of thin films obtained by pulsed laser deposition // Appl. Surf. Sci., 2000, 168, pp. 132-135.

54. Lee C., Barabasi A.-L. Spatial ordering of islands grown on patterned surfaces // Appl. Phys. Lettr., 1998, vol.37, 18, pp. 2651-2653.

55. Barabasi A.-L. Self-assembled island formation in heteroepitaxial growth // Appl. Phys. Lettr., 1997, vol.70, 19, pp. 2565-2567.

56. Kukushkin S.A., Osipov A.V. Soliton model of island migration in thin films // Surf. Sci., 1995, vol. 329, 102, pp. 135-140.

57. Stanley H.E., Barabasi A.-L. Fractal concepts in surface growth, Cambridge University Press. Cambridge, 1995.

58. Rage Т., Frette V., Wagner G., Walmann Т., Christensen K., Sun T. Construction of a DLA cluster model // Eur. J. Phys., 1996, 17, pp. 110-115.

59. Jensen P., Barabasi A.-L., L.arralde H., Havlin S., Stanley H.E. Deposition, diffusion and aggregation of atoms on surfaces: A model for nanostructure growth // Phys. Rev. B, 1994, vol.50, pp. 15316-15329.

60. Hwang R.Q., Schroder J., Giinter G., Behm R.J. Fractal growth of two-dimensional islands: Au on Ru(0001) // Phys. Rev. Lettr., 1991, v. 67, 23, pp. 3279-3282.

61. Malcai O., Lidar D.A., Biham O. Scaling range and cutoffs in empirical fractals // Phys. Rev. E, 1997, vol. 56, 3.

62. Ost'adal 1., Myslivecek J., Sobotik P. Aggregation of gold condensate on HOPG substrate //Vacuum, 1998, vol.50, 1-2, pp. 179-181.

63. Romeu D., Gomez A., P6rez-Rami'rez J.G., Silva R., Perez O.L., Gonzalez A.E., Jose-Yacaman M. Surface fractal dimension of small metallic particles // Phys. Rev. Lettr., 1986, vol. 57, pp. 2552-2555.

64. Endo Т., Sumomogi Т., Maeta H., Ohara S., Fujita H. STM study on nanostructures of au and A1 deposits on HOPG and amorphous carbon // Materials Transactions, JIM, 1999, vol. 40, pp.903-906.

65. Неволин B.H., Борман В.Д., Зенкевич А.В., Лай С.Ч., Лебединский Ю.Ю., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Троян В.И. Особенности электронных состояний кластеров меди на различных подложках при импульсном лазерном осаждении / Препринт МИФИ, 006-00г.М„ 2000,-32 с.

66. Jirka I. An ESCA study of copper clusters on carbon // Surf. Sci., 1990, 232, pp. 307-315.

67. Wertheim G.K. Auger shifts in metal clusters // Phys. Rev. B, 1987, 36, pp. 9559-9562.

68. Wertheim G.K., DiCenzo S.B., Buchanan D.N.E. Noble- and transition-metal clusters: The d bands of silver and palladium//Phys. Rev. B, 1986, vol. 33, pp. 5384-5390.

69. Kohiki S., Ikeda S. Photoemission fram small palladium clusters supported on various substrates // Phys. Rev. B, 1986, vol. 34, pp. 3786-3797.

70. Mason M.G. Electronic structure of supported small metal clusters // Phys. Rev. B, 1983, vol. 27, 2, pp. 748- 762.

71. Mason M.G., Baetzold R.C. ESCA and molecular orbital studies of small silver particles // J. Chem. Phys., 1976, vol. 64, 1, pp. 271-276.

72. Wu Y., Garfunkel E., Madey Т.Е. Initial stages of Cu growth on ordered AI203 ultrathin films//J. Vac. Sci. Technol. A, 1996, 14, 3, pp. 1662-1667.

73. Diebold U., Pan J.-M, Madey Т.Е. Growth mode of ultrathin copper overlayers on ТЮ2(110) // Phys. Rev. В., 1993, vol. 47, pp.3868-3876.

74. Zafeiratos S., Kennou S. A study of gold ultrathin film growth on yttria-stabilized Zr02 (100) // Surf. Sci., 1999, 443, pp. 238-244.

75. Roulet H., Mariot J.-M., Dufour G., Hague C.F. Size dependence of the valence bands in gold clusters Hi. Phys. F: Metal Phys., 1981, 10, pp. 1025-1030.

76. Ohgi Т., Fujita D. Consistent size dependency of core-level binding energy shifts and single-electron tunneling effects in supported gold nanoclusters // Phys. Rev. В., 2002, vol. 66, pp.115410-1-115410-5.

77. Немошкаленко В.В., Алешин В.Г. Электронная спектроскопия кристаллов. Киев: Наукова думка, 1976.

78. Cryot-Lackmann F. И J.Phys.Chem.Solids, 1968, 29, pp. 1235

79. Citrin Р.Н., Wertheim G.K. Photoemission from surface-atom core levels, surface densities of states, and metal-atom clusters: A unified picture // Phys. Rev. В., 1983, vol. 27, pp. 3176-3199.

80. Spanjaard D., Guillot C., Desjonqueres M.-C., Treglia G. Surface core spectroscopy of transition metals: a new tool for the determination of their surface structure // Surf. Sci. Rep., 1985, 5, pp. 1-85.

81. Citrin P.H., Wertheim G.K., Bayer Y. Core-level binding energy and density of states from the surface atoms of gold // Phys.Rev.Lett., 1978, vol. 41, 20, pp. 1425-1428.

82. Mehta M., Fadley C.S. Surface d-band narrowing in copper from angle-resolved X-ray photoelectron spectra // Phys. Rev. Lett., 1977, vol. 39, 24, pp. 1569-1572.

83. Лай С. Особенности электронных состояний металлических кластеров на различных подложках при импульсном лазерном осаждении / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. Наук. М.: МИФИ, 2000.

84. Isayeva О.В., Eliseev M.V., Rozhnev A.G., Ryskin N.M. Properties of electron field emission from a fractal surface // Solid-State Electr., 2001, 45, pp. 871-877.

85. Пайтген X.-O., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. М.: Мир, 1993.

86. Зенкевич. А.В. Особенности структуро- и фазообразования в лазерно-осажденных слоях силицидов металлов. Диссертация на соискание ученой степени к. ф.-м. н. -М.: МИФИ, 1997.

87. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Кокора Ф.Н. Лазерная обработка материалов. М.: Машиностроение, 1975.-315 с.

88. Zenkevitch A., Chevallier J., Khabelashvili I. Nucleation and growth of pulsed laser deposited gold on sodium chloride (100)//Thin Solid Films, 1997, 311, pp. 119-123.

89. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. Кристаллография, рентгенография и электроння микроскопия. М.: Металлургия, 1982, - 435 с.

90. Эдельман B.C. // Приборы и техника эксперимента, 1989, 5, с. 25-49.

91. Kubby J.A., Boland J.J. Scanning Tunneling Microscopy of Semiconductor Surfaces // Surf. Sci. Rep., 1996, 26, pp. 61-204.

92. Трояновский A.M., Эдельман В.С, Хайкин. М.С. Сканирующая туннельная микроскопия многослойной полупроводниковой структуры. // Письма в ЖТФ, 1987, т. 13, 22, с. 1359-1363.

93. Бриггс Д., Сих М.П. Анализ поверхности методами Оже- и фотоэлектронной спектроскопии. М.: Мир, 1987.

94. Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. М.: Химия, 1984.

95. Вудраф Д., Делчер Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989.

96. Зигбан К. Электронная спектроскопия атомов, молекул и конденсированног вещества // УФН, 1982, т. 138, 2, с. 223-148.

97. Rosen A., Lindgren I. Relativistic Calculations of Electron Binding Energies by a Modified Hartree-Fock-Slater Method // Phys. Rev., 1968, vol.176, pp. 114 125.

98. Wertheim G.K. Core-electron binding energies in free and supported metal clusters // Z. Phys. В., 1987, vol. 66, pp. 53-63.

99. Трапезников В.А, Шабанова И.Н. Рентгеноэлектронная спектроскопия сверхтонких поверхностных слоев конденсированных систем. М.: Наука, 1988. -200 с.

100. Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991.

101. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Бунин И.Ж. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов. Москва-Ижевск: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2001, - 116 с.

102. Podsiadio P., Stachowiak G.W. Evaluation of boundary fractal methods for the characterization of wear particles // Wear, 1998, 217, pp. 24-34.

103. Арутюнов П.А., Толстихина A.J1., Демидов В.Н. Система параметров для анализа шероховатости и микрорельефа поверхности материалов в сканирующей зондовой микроскопии // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1998, т. 65, 9, с. 27.

104. Филатова Н.А. Пояснительная записка к дипломному проекту на тему: Анализ структур в системе кластеров Au/NaCl(100), нанесенных с помощью импульсного лазерного осаждения М. МИФИ, 2000.

105. Борман В.Д., Лай С.Ч., Пушкин М.А., Тронин В.Н., Троян В.И. Об использовании процесса Костера Кронига для исследования перехода нанокластеров металла в неметаллическое состояние // Письма в ЖЭТФ, 2002, т. 76, 7, с. 520-525.

106. Francis G.M., Kuipers L., Cleaver J.R.A., Palmer R.E. // J.Appl. Phys., 1996, 79, p.2942.

107. Хакен Г. Синергетика. M.: Мир, 1980,-406 с.

108. Арнольд В.И. Геометрические методы в теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2000.

109. Милнор Дж. Голоморфная динамика. Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2000.

110. Тронин В.Н. Частное сообщение.

111. Eckmann J.-P. Roads to turbulence in dissipative dynamical systems // Rev. Mod. Phys., 1983, vol. 53, 4, p. 643.

112. Lewis В., Jordan M.R. Nucleation and epitaxy of gold deposits on sodium chloride substrates during electron bombardment // Thin Solid Films, 1970, 6, pp. 1-15.

113. Venables J.A., Spiller G.D.T. // Surface mobilities on solid materials: Fundamental concepts and applications / Ed. Vu.T. Binh. NATO AS1 Ser. 86, 1981.

114. Carley A.F., Dollard L.A., Norman P.R., Pottage C., Roberts M.W. The reactivity of copper clusters supported on carbon studied by XPS // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 1999, 98-99, pp. 223-233.

115. Yang D.-Q., Meunier M., Sacher E. The estimation of the average dimensions of deposited clusters from XPS emission intensity ratios // Appl. Surf. Sci., 2001, 173, pp. 134-139.

116. Ландау'Л.Д., Лифшиц E.M. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1979, - 32 с.

117. Электронная и ионная спектроскопия твёрдых тел, под ред. Л. Фирмэнса, Дж. Вэнника и В. Декейсера, М.: Мир, 1981.

118. Yin L.I., Adler I., Chen M.H., Crasemann В. Width of atomic L2 and L3 vacancy states near Z=30 // Phys. Rev. A, 1973, vol. 7, 3, pp.897-903.

119. Aksela S., Sivonen J. L23M45M45 principal and satellite Auger spectra of free copper atoms //Phys. Rev. A, 1982, vol. 25, 2, pp. 1243-1246.

120. Нагаев Э. Л. Малые металлические частицы//УФН, 1992, т. 162, 9, с. 49-124.

121. Williams A.R., Lang N.D. Core-level binding-energy shifts in metals // Phys. Rev. Lett., 1978, vol.40, 14, pp.954-957.

122. Chen M.H., Crasemann В., Kostroun V.O. Theoretical L2- and L3-subshell fluorescence yields and L2-L3X Coster-Kronig transition probabilities // Phys. Rev. A, 1971, vol. 4, 1, pp. 1-7.

123. Kowalczyk S.P., Pollak R.A., McFeely F.R., Ley L., and Shirley D.A. L2,3M45M45 Auger Spectra of Metallic Copper and Zinc: Theory and Experiment // Phys. Rev. B, 1973, vol. 8, 6, pp. 2387-2391.

124. Antonides E., Janse E.C., Sawatzky G.A. LMM Auger spectra of Cu, Zn, Ga, and Ge. II. Relationship with the L23 photoelectron spectra via the L2L3M Coster-Kronig process // Phys. Rev. B, 1977, vol. 15, 10, pp. 4596-4601.

125. Sawatzky G.A. Quasiatomic Auger Spectra in Narrow-Band Metals // Phys. Rev. Lett., vol. 39, 8, 1977, pp. 504-507.

126. Martensson N., Nyholm R. Electron spectroscopic determinations of M and N core-hole lifetimes for the elements Nb-Te (Z=41-52) // Phys. Rev. B, 1981, vol. 24, 12, pp. 71217134.6. Благодарность.

127. Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность профессору Трояну В.И. за научное руководство, постановку задач, обсуждение результатов и плодотворные дискуссии.