In situ surface X-ray diffraction study of ultrathin epitaxial Co films on Au(111) in alkaline solution
In situ surface X-ray diffraction study of ultrathin epitaxial Co films on Au(111) in alkaline solution
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Au(111)上超薄外延Co薄膜在碱性溶液中的原位表面X射线衍射研究
DOI：
10.1016/j.electacta.2016.01.052
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发表时间：
2016
影响因子：
6.6
通讯作者：
O. M. Magnussen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
F. Reikowski;F. Maroun;D. Nan;P. Allongue;M. Ruge;J. Stettner;O. M. Magnussen
本文用同步辐射X射线散射技术、互补光反射技术和电化学方法研究了在Au（111）表面电沉积Co薄膜在碱性电解液中的氧化行为。该膜在pH 4下形成，并且由（001）取向的hcp Co微晶组成，所述微晶高几nm，直径几十nm，并且在电解质交换至pH 12溶液后基本保持不变。在预氧化峰中，在衍射研究中仅观察到微小的变化，不包括Co（OH）2层的形成。在氢氧化钴形成的潜在制度中，观察到Co的量的快速减少，而岛的特征高度仅略有降低。在较长的时间尺度上，Co（OH）2的三维晶体生长以及Co在电解液中的不可逆溶解.根据结构观察，提出了Co膜的氧化是通过快速形成钝化层，然后在Co存款中的晶界处成核和生长三维氢氧化物晶体来进行的.
The oxidation behavior of ultrathin electrodeposited Co films on Au(111) in alkaline electrolyte was studied usingin situsurface X-ray scattering techniques employing synchrotron radiation and complementary optical reflectivity and electrochemical measurements. The films are formed at pH 4 and consist of (001)-oriented hcp Co crystallites that are several nm high, a few ten nm in diameter, and remain largely unchanged after electrolyte exchange to pH 12 solution. In the pre-oxidation peak only minor changes were observed in the diffraction studies, excluding the formation of Co(OH)2layers. In the potential regime of Co hydroxide formation a rapid reduction of the amount of Co is observed, while the characteristic height of the islands decreases only slightly. On longer times scales, growth of 3D crystals of Co(OH)2occurs as well as irreversible Co dissolution into the electrolyte is found. On the basis of the structural observations oxidation of the Co film is proposed to proceed via fast formation of an ultrathin passivating layer, followed by nucleation and growth of 3D hydroxide crystals at the grain boundaries in the Co deposit.
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