Experimental and Theoretical Studies on Oxidation of Cu-Au Alloy Surfaces: Effect of Bulk Au Concentration

Abstract

We report results of our experimental and theoretical studies on the oxidation of Cu-Au alloy surfaces, viz., Cu3Au(111), CuAu(111), and Au3Cu(111), using hyperthermal O2 molecular beam (HOMB). We observed strong Au segregation to the top layer of the corresponding clean (111) surfaces. This forms a protective layer that hinders further oxidation into the bulk. The higher the concentration of Au in the protective layer formed, the higher the protective efficacy. As a result, of the three Cu-Au surfaces studied, Au3Cu(111) is the most stable against dissociative adsorption of O2, even with HOMB. We also found that this protective property breaks down for oxidations occurring at temperatures above 300 K.

Structure and Reactivity of Cu-doped Au(111) Surfaces

“…Okada and co-workers focused on oxygen induced corrosive phenomena on commercially available Cu 3 Au(111), CuAu(111) and Au 3 Cu(111) surfaces [69]. It was observed that systems with higher concentrations of gold in the top layer are less prone to oxidation.…”

MODELLING OF THE L12->FCC PHASE TRANSITION IN Cu3Au NANOCLUSTERS

“…Во-вторых, при моделировании процесса нагрева, вследствие особенностей самого моделирования, невозможно добиться равновесного подвода тепла. Даже в случае прямых экспериментов теплоемкость макроскопического образца 3 Cu Au с 2 L1 структурой показывала плавный рост между 560 и 660 К с дальнейшим пиковым значением при 675 К [9] из-за структурного перехода 2 L1  ГЦК, что несколько превышало табличные данные. Данный факт был связан с высокой скоростью подачи термической энергии (5 K/мин) при эксперименте [9], но такого темпа нагрева при компьютерном моделировании добиться невозможно.…”

“…В данной статье методом молекулярной динамики с использованием потенциала сильной связи (TB-SMA) мы попробовали определить внутреннее строение наночастиц сплава 3 , Cu Au находящихся в состоянии термического равновесия. При изменении структуры могут измениться некоторые химические и термодинамические характеристики сплава, поэтому, при создании устройств на основе 3 Cu Au необходимо учитывать все особенности их строения и термодинамики.…”

“…При изменении структуры могут измениться некоторые химические и термодинамические характеристики сплава, поэтому, при создании устройств на основе 3 Cu Au необходимо учитывать все особенности их строения и термодинамики. Библиографический список:…”

“…Бинарный сплав Cu Au  известен уже давно, и его фактически можно отнести к металлургической классике, но и такая хорошо знакомая металловедам система сейчас исследуется достаточно активно, особенно в области наноразмеров [1][2][3]. Помимо катализа огромный интерес вызывают наносплавы Cu Au  и в оптике, где было показано, что легирование меди в наночастицы золота приводит к появлению сильных поверхностных плазмонных резонансов, с энергией и шириной линии резонанса зависящих от процентного содержания меди.…”