MÖSSBAUER STUDIES OF MOLECULES ADSORBED ON GRAPHITE

Résumé
Nous présentons une des études Mössbauer concernant les molécules adsorbées sur le plan de base graphite. L'emploi systématique d'un substrat orienté a rendu possible les expériences directionnelles [1]. Les résultats obtenus renseignent sur les propriétés dynamiques des molécules adsorbées, leur orientation, les interactions hyperfines et les arrangements à deux dimensions. Nous avons étudié les propriétés dynamiques d'un système adsorbé, en mesurant la variation thermique de la fonction sans recul de ¹¹⁹Sn dans Sn(CH₃)₄, SnCl₄ et SnI₄ adsorbés. Nous en avons déduit les valeurs du déplacement quadratique moyen perpendiculaire au plan de base, qui correspondent aux énergies de liaison suivantes : (en kcal/mole) : 16 (Sn(CH₃)₄), 23 (SnCl₄) et 106 (SnI₄) [2]. Dans le cas d'une monocouche de FeCl₂ couvrant partiellement (0,2-0,9) le graphite, on observe deux composantes distinctes ayant les déplacements quadrupolaires différents. Leur intensité relative dépend du taux de recouvrement, ce qui suggère qu'il y a deux phases adsorbées différentes. Les intensités relatives que l'on observe dans chaque doublet pour les transitions 3/2 → 1/2 et 1/2 → 1/2 peuvent s'expliquer par des orientations différentes des molécules de FeCl₂ sur le plan de base. Plusieurs arrangements de ces molécules sont possibles et ont fait l'objet d'une discussion [3]. Dans le cas de (CH₃)₃SnCl, on a mesuré les intensités relatives des transitions quadrupolaires 3/2 → 1/2 et 1/2 → 1/2 de ¹¹⁹Sn. Les résultats des mesures, pour des taux de recouvrement compris entre 0,2 et 0,9 (relatifs à 1 couche), montrent que l'axe de symétrie de la molécule adsorbée est parallèle à la surface. La valeur du couplage quadrupolaire permet de conclure que les molécules adsorbées conservent l'arrangement enchaîné du composé massif.

Abstract
We present a short review of results obtained on Nuclear Gamma Resonance studies of molecules adsorbed on the basal plane of graphite. In all measurements an oriented substrate has been employed which enabled the performance of directional experiments [1]. The obtained results supply information on the dynamical properties of the adsorbed molecules, their orientation relative to the surface, hyperfine interactions and two dimensional arrangements. The dynamical properties of an adsorbed system have been studied by measuring the temperature dependence of the recoilless fraction of ¹¹⁹Sn in Sn(CH₃)₄, SnCl₄ and SnI₄ adsorbed on graphite. From the obtained values of the mean square displacement normal to the basal plane the following bindingenergies have been evaluated : Sn(CH₃)_4-16, SnCl_4-23 and SnI_4-106 kcal/mole [2]. A study of fractional monolayer coverages of FeCl₂ on graphite (between 0.2-0.9 monolayer) shows the presence of two distinct components with different quadrupole doublets. Their relative intensity is coverage dependent suggesting two different phases of the adsorbed FeCl₂. The intensity ratios of the 3/2-1/2 and 1/2 → 1/2 transitions in each doublet can be explained by different orientation of FeCl₂ molecules relative to the surface. Possible geometrical arrangements of the FeCl₂ molecules are discussed [3]. The intensity ratio of the 3/2-1/2 and 1/2-1/2 quadrupole transitions in ¹¹⁹Sn has been measured for the adsorbed (CH₃)₃SnCl. Results of the measurements in the coverage range between 0.2-0.9 of a monolayer shows that the symmetry axis of the adsorbed molecule is parallel to the surface. From the measured value of the quadrupole coupling it is concluded that the adsorbed molecules preserve the chainlike arrangement of the bulk (CH₃)₃SnCl.