Published November 1976 | Version v1
Journal article

Direct observation of the formation of silver precipitations by means of electron diffraction

  • 1. Technische Hochschule Darmstadt (Germany, F.R.). Fachgebiet Elektrochemie

Description

Thin films (20-1,000 A) of copper (I)-, silver, and lead(II)-halides were prepared by evaporation onto silver (III), gold (III), and PbTe (III)-surfaces. These films were irradiated in vacuo with 40 kV-electrons, in some cases also with the light of a Xenon-lamp. At the same time the diffraction pattern, produced by the electron beam at glancing incidence, was observed and registered photographically. Silver precipitates could be detected by their diffraction pattern, when the crystallites had grown to a size of about 50 A. From all materials investigated silveriodide showed maximum sensitivity. The precipitates formed show no orientation with respect to the host crystal. From the temperature dependence of the sensitivity an activation energy of 0.12 eV can be deduced leading to interstitial ion migration as rate determining step. Pure silverchloride can not been radiolyzed by 40 kV-electrons. After doping it with 0.3 mol% CaCl2 or MgCl2 it becomes very sensitive. The precipitate showes orientation with respect to the host lattice. Also pure CuJ is resistant against the electron beam. Mixed crystals (Ag, Cu)J with xsub(AgJ) > 0.5 behave similar as pure AgJ. Pb(II)-halides show no sensitivity, but the compounds AgBr x 2 PbBr2 and 5 AgJ x PbJ2 are readily radiolyzed, forming polycrystalline silver precipitates. The mechanism of radiolysis, its dependency on temperature and film thickness is discussed. (orig.)

Abstract (German)

Es wurden dünne Schichten (20–1000 Å) von Kupfer(I)‐, Silber‐ und Blei(II)‐Halogeniden durch Aufdampfen auf Silber‐(111)‐, Gold‐(111)‐oder PbTe‐(111)‐Flächen hergestellt. Diese Schichten werden im Vakuum mit 40‐kV‐Elektronen, bei einigen Versuchen auch mit dem Licht einer Xenon‐Lampe, bestrahlt. Gleichzeitig wurde das bei streifendem Einfall in Reflexion erzeugte Elektronenbeugungsdiagramm beobachtet und photographisch registriert. Silberausscheidungen konnten an Hand ihrer Beugungsbilder beobachtet werden, wenn die einzelnen Kristallite einen Durchmesser von 50 Å erreicht hatten. Das reine Silberjodid zeigte von allen untersuchten Kristallen die größte Empfindlichkeit. Die entstandenen Silberkristallite zeigen keine Orientierung zum Wirtskristall. Aus der Temperaturabhängigkeit der Empfindlichkeit folgt eine Aktivierungsenergie von 0,12 eV, was auf Zwischengitterionenwanderung als geschwindigkeitsbestimmenden Schritt hinweist. Reines Silberchlorid ist gegen Elektronen von 40 kV resistent. Bei Dotierung mit 0,3 Mol% MgCl 2 oder CaCl 2 kann es radiolysiert werden, die Keime entstehen dabei orientiert zum Gitter des Halogenids. Auch reines CuJ weist keine Empfindlichkeit gegenüber Elektronenstrahlen auf. Mischkristalle (Ag, Cu)J mit x AgJ > 0,5 verhalten sich qualitativ ähnlich wie reines AgJ, die Empfindlichkeit ist jedoch höher als bei reinem AgJ. Blei(II)‐Halogenide sind alle stabil gegenüber Elektronenstrahlen. Hingegen unterliegen die Verbindungen AgBr · 2PbBr 2 und 5 AgJ · PbJ 2 der Radiolyse unter Bildung polykristallinen Silbers. Der Mechanismus der Radiolyse sowie deren Temperatur‐ und Schichtdickenabhängigkeit wird diskutiert.

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Original title (German)
Direkte Beobachtung der Bildung von Silberausscheidungen mittels Elektronenbeugung

Identifiers

Publishing Information

Journal Title
Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie
Journal Volume
80
Journal Issue
11
Series
Ber. Bunsenges. Phys. Chem.
Journal Page Range
1168-1175
ISSN
0005-9021

Optional Information

Notes
8 figs.; 3 tabs.; 28 refs.; Updated automatically by Metadata and Full-Text Enrichment Agent