기초 표면화학

제1장 표면의 화학 ㆍ11
연습 문제 ㆍ15

제2장 흡착 과정 ㆍ17
2.1 흡착 과정: 표면에의 분자 입사 ㆍ17
2.2 부착 확률과 흡착 속도론 ㆍ22
연습 문제 ㆍ26

제3장 표면의 구조 ㆍ27
3.1 이상표면의 구조 ㆍ27
3.2 이차원 격자의 명명법 ㆍ31
3.3 표면의 구조 완화 ㆍ33
3.4 표면 재구성 ㆍ35
?Panel 표면 전자 회절 ㆍ38
연습 문제 ㆍ42

제4장 표면의 전자 상태 ㆍ45
4.1 원자·분자 궤도와 밴드 ㆍ45
4.2 자유 전자와 밴드 ㆍ51
4.3 금속, 절연체, 반도체 ㆍ55
4.4 표면의 전자 상태 밀도 ㆍ56
4.5 표면 상태 ㆍ59
4.6 일함수 ㆍ59
?Panel 광전자 분광법 ㆍ65
?Panel 표면 분석과 Propst 다이어그램 ㆍ69
연습 문제 ㆍ72

제5장 전자론과 흡착 모델 ㆍ75
5.1 물리흡착 ㆍ75
5.2 화학흡착 ㆍ78
?Panel X선 흡수 분광법과 X선 발광 분광법 ㆍ83
연습 문제 ㆍ87

제6장 표면 동역학 ㆍ89
6.1 표면 진동 ㆍ89
6.1.1 조화 진동과 감쇠 진동의 복습 ㆍ89
6.1.2 이원자 분자의 진동 ㆍ93
6.1.3 흡착 원자·분자의 진동 모드 ㆍ94
6.1.4 점군에 따른 흡착 분자의 진동 모드 분류 ㆍ95
6.1.5 표면 진동 분광법 ㆍ97
6.1.6 흡착 분자의 진동 엔트로피 ㆍ98
?Panel 전자 에너지 손실 분광법 ㆍ101
?Panel 적외선 반사 흡수 분광법 ㆍ105
6.2 표면 확산 ㆍ108
6.2.1 활성화 에너지와 확산 이동도 ㆍ108
6.2.2 과도적 표면 확산 ㆍ111
6.2.3 표면 확산을 관측하는 실험 기법 ㆍ111
?Topics 원자 조작 ㆍ112
6.3 분자의 반응 ㆍ115
6.4 분자의 탈착 ㆍ118
?Panel 열탈착 질량 분석 ㆍ127
6.5 표면 여기 과정 ㆍ129
6.5.1 시작하며 ㆍ129
6.5.2 표면의 가전자여기 과정과 퍼텐셜 에너지 ㆍ130
6.5.3 내각여기와 그에 따른 표면 원자·분자의 동적 과정 ㆍ133
6.5.4 표면 광반응과 광탈착 ㆍ135
6.5.5 터널링 전자 유도 과정 ㆍ137
6.5.6 충돌 유도 표면 과정 ㆍ138
6.6 표면에서의 박막 성장 ㆍ139
6.6.1 박막의 성장양식 ㆍ139
6.6.2 표면장력과 '젖음'의 현상론 ㆍ141
6.6.3 박막 성장의 관찰과 박막 제작 ㆍ141
?Panel Auger 전자 분광법 ㆍ143
연습 문제 ㆍ146

제7장 표면 반응 ㆍ147
7.1 회합 반응: 표면에서 화학 결합의 형성 ㆍ147
7.1.1 회합 반응의 메커니즘 ㆍ147
7.1.2 회합 반응의 속도론 ㆍ148
7.2 해리: 표면에서 결합의 절단 ㆍ152
7.2.1 해리 메커니즘 ㆍ152
7.2.2 해리 동역학 ㆍ154
7.2.3 해리 자리 ㆍ155
7.2.4 해리흡착의 속도론 ㆍ156
7.3 흡착-탈착 평형 ㆍ159
7.3.1 Langmuir 흡착등온식 ㆍ159
7.3.2 흡착 평형 상수와 흡착열 ㆍ161
7.3.3 해리흡착에서의 흡착-탈착 평형 ㆍ164
7.3.4 경쟁흡착 ㆍ165
7.4 부착 확률을 이용한 흡착 속도식 ㆍ166
7.5 표면 화합물 ㆍ168
7.5.1 화학흡착열과 산화물의 표준 생성열 ㆍ168
?Topics 오존 홀과 표면화학 ㆍ170
?Panel BET 흡착식 ㆍ173
연습 문제 ㆍ175

제8장 고체 촉매 반응 ㆍ177
8.1 고체 촉매 반응의 개념 ㆍ177
?Topics 연료 전지 ㆍ182
8.2 고체 촉매 반응의 속도론 ㆍ184
8.2.1 회합 반응이 속도 결정 단계인 경우 ㆍ186
8.2.2 흡착이 속도 결정 단계인 경우 ㆍ191
?Topics 배기가스 정화 촉매 ㆍ193
8.3 고체 촉매 반응의 메커니즘 ㆍ 194
8.3.1 CO의 산화 ㆍ 194
8.3.2 메탄올 합성 ㆍ 198
8.4 촉매 반응의 마이크로키네틱스 ㆍ 200
8.5 표면 구조 의존성 ㆍ 201
8.6 광촉매 ㆍ 202
8.6.1 반도체 광촉매 ㆍ 203
? Panel 고압 촉매 반응기 부착 진공장치 ㆍ 205
? Panel X선 흡수 미세구조(XAFS) ㆍ 208
연습 문제 ㆍ 210

제9장 금속 표면의 화학 ㆍ 211
9.1 금속의 일반적인 성질 ㆍ 211
9.2 금속 표면의 반응성과 d-밴드 중심 ㆍ 213
9.3 금속 표면의 완화 ㆍ 215
? Panel 제1원리 계산 ㆍ 217
9.4 흡착으로 유도되는 표면 재구성 ㆍ 218
9.5 표면 전자에 의한 정상파 ㆍ 219
9.6 표면 확산 ㆍ 220
9.7 단일 분자의 진동 분광법 ㆍ 221
9.8 Metal-on-Metal Epitaxy ㆍ 222
9.9 금속 표면의 물 분자 ㆍ 224
9.10 뜨거운 원자 ㆍ 227
? Panel 주사 터널링 현미경 ㆍ 227
연습 문제 ㆍ 231

제10장 반도체 표면의 화학 ㆍ 233
10.1 반도체 소자의 역사와 표면·계면 연구 ㆍ 233
10.2 반도체의 결정 구조 ㆍ 234
10.3 반도체 표면의 구조와 전자 상태 ㆍ 235
10.4 Si(100) 표면의 물성 ㆍ 240
10.5 Si(100) 표면에서의 화학 반응 ㆍ 241
10.5.1 Si(100) 표면에서의 Lewis 산-염기 반응 ㆍ 243
10.5.2 Si(100) 표면에의 고리화 첨가 반응 ㆍ 245
10.6 Si(111)(7×7) 표면에서의 화학 반응 ㆍ 248
10.7 실리콘 표면의 산화 반응과 계면 상태 ㆍ 250
연습 문제 ㆍ 251

제11장 산화물 표면의 화학 ㆍ 253
11.1 산화물의 표면 결함 ㆍ 253
11.2 반응 중에 변모하는 촉매 표면의 In-situ 관찰 ㆍ 256
11.3 실온에서도 움직이는 산화물 표면의 격자산소 ㆍ 257
11.4 산화물 표면과의 상호작용에 따른 담지 금속 원자의 전자 상태 변화 ㆍ 259
11.5 Au를 산화물에 담지하여 발현되는 촉매 작용 ㆍ 261
? Topics 우리 주변의 친숙한 광촉매들 ㆍ 264
11.6 금속 미립자/산화물 계면에서의 산소 흡장과 그 반응성 ㆍ 266
11.7 압력 차이에 기인하는 촉매 활성의 변화 ㆍ 269
? Panel 원자힘 현미경 ㆍ 271
연습 문제 ㆍ 275

제12장 표면의 화학 설계 및 기능 ㆍ 277
12.1 자기조직화 ㆍ 277
12.2 CNT의 전자 상태와 표면화학 ㆍ 281
12.3 합금화와 촉매 작용 ㆍ 282
12.4 활성 구조의 설계와 촉매 작용 ㆍ 285
12.4.1 시작하며 ㆍ 285
12.4.2 표면의 분자 수준 화학 설계법 ㆍ 285
12.4.3 표면 활성 구조의 특성 검사법 ㆍ 286
12.4.4 설계 표면의 촉매 반응 ㆍ 287
연습 문제 ㆍ 294
찾아보기 ㆍ 295

Yasuhiro Iwasawa 외