THE INTERACTIONS OF NITROGEN MOLECULES ADSORBED ON GRAPHITE

Résumé
Les succès obtenus lors du traitement théorique des interactions gaz rares-graphite et N₂-N₂ permettent d'établir un modèle d'interaction moléculaire de N₂ avec le graphite. La forme non sphérique de cette molécule est introduite dans le calcul de l'énergie gaz-solide. De plus, l'interaction entre paires de molécules N₂ adsorbées fait intervenir l'énergie quadripolaire et la non-sphéricité. Les énergies calculées sont en bon accord avec celles obtenues à partir des chaleurs d'adsorption expérimentales. On en déduit les valeurs des barrières de rotation et translation sur la surface. Ces valeurs permettent de caractériser les états de mouvement dans certaines des phases découvertes récemment dans ce système.

Abstract
A model for the molecular interaction of N₂ with graphite is proposed which is derived from successful treatments of the energies of rare gases on graphite and of the N₂-N₂ interaction. The non-spherical shape of this molecule is explicitly taken into account in the gas-solid energy ; in addition, the interaction of a pair of adsorbed N₂ molecules indudes the quadrupolar energy as well as non-sphencity. Calculated energies are in good agreement with estimates obtained from the experimental heats of adsorption. Barriers to rotation and to translation across the surface are estimated and used to characterize the states of motion in some of the recently discovered ordered phases in this system.