Field emission study of hydrogen adsorption on smooth and perfectly ordered iridium surfaces (111) and (100) influence of steps and iridium clusters on the surface potential of the hydrogen film

The chemisorption of hydrogen on perfect (111), (100) faces and on some rough planes of iridium field evaporated emitters is studied at 77 K with a high sensitive probe hole technique. The behaviour of perfect and stepped low index faces toward the hydrogen adsorption is compared. The low work function planes exhibit initially a negative film (increase of work function) followed by a positive one at higher coverage. As regards the perfectly ordered (111) and (100) facets, a continuous decrease of the work function is observed up to values greater than 800 meV. In contrast to what is observed on the perfect plane, the steps and iridium clusters show firstly a negative surface potential and a positive film at higher H2 exposure. The magnitude of the negative surface potential depends on the number of edge iridium atoms with respect to terrace atoms. A linear relationship between Fowler-Nordheim slopes and corresponding preexponential terms is also found. Une etude de la chimisorption de l'hydrogene sur des emetteurs d'iridium evapores par champ et refroidis a 77 K est presentee. l'utilisation d'une technique de sonde de tres haute sensibilite a permis de mesurer les variations du potentiel de surface pour les faces (111) et (100) parfaites ainsi que pour certains plans rugueux. Le comportement de l'hydrogene sur les surfaces parfaites et sur les marches est egalement analyse. Les faces de faible travail d'extraction se caracterisent par une augmentation initiale du travail de sortie (film negatif) suivie d'une diminution a degre de recouvrement plus eleve. En ce qui concerne les facettes (111) et (100) cristallographiquement parfaites, on enregistre un abaissement monotone du travail d'extraction jusqu'a des valeurs superieures a 800 meV. Contrairement a ce qui est observe sur les surfaces de bas indices parfaites, les marches et agregats d'iridium donnent lieu initialement a un film negatif; ce dernier change de signe a plus haut degre de recouvrement. l'importance du film negatif depend du rapport entre le nombre d'atomes situes aux arětes et le nombre d'atomes formant la terrasse. Une relation lineaire entre les pentes de Fowler-Nordheim et les termes preexponentiels correspondants est egalement mise en evidence.