Vanadium clusters: Reactivity with CO, NO, O2, D2, and N2

Journal of Chemical Physics

Volumn 110, Issue 5, 1999, Pages 2629-2636

  Holmgren, Lotta ^a   Rosén, Arne ^a  

^a CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0000750448     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.477984     Document Type: Article

References (50)

1. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
2. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
3. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
4. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
5. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
6. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
7. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
8. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
9. M. E. Geusic, M. D. Morse, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 82, 590 (1985); M. R. Zakin, D. M. Cox, and A. Kaldor, ibid. 87, 5046 (1987); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 6605 (1988); A. Nakajima, T. Kishi, Y. Sone, S. Nonose, and K. Kaya, Z. Phys. D 19, 385 (1991); M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988); A. Kaldor, D. M. Cox, and M. R. Zakin, Adv. Chem. Phys. 70, 211 (1988); D. M. Cox, D. J. Trevor, R. L. Whetten, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 92, 421 (1988); L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Surf. Sci. 331-333, 231 (1995).
10. P. J. Brucat, C. L. Pettiette, S. Yang, L.-S. Zheng, M. J. Craycraft, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 85, 4747 (1986).
11. M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 3555 (1988).
12. P. Fayet, A. Kaldor, and D. M. Cox, J. Chem. Phys. 92, 254 (1990).
13. M. D. Morse, M. E. Geusic, J. R. Heath, and R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 83, 2293 (1985).
14. M. Andersson, J. L. Persson, and A. Rosén, J. Phys. Chem. 100, 12222 (1996).
15. M. Andersson, L. Holmgren, and A. Rosén, Surf. Rev. Lett. 3, 683 (1996).
16. R. L. Whetten, D. M. Cox, D. J. Trevor, and A. Kaldor, Phys. Rev. Lett. 54, 1494 (1985).
17. B. J. Winter, E. K. Parks, and S. J. Riley, J. Chem. Phys. 94, 8618 (1991).
18. L. Holmgren, H. Grönbeck, M. Andersson, and A. Rosén, Phys. Rev. B 53, 16,644 (1996).
19. D. M. Cox, K. C. Reichmann, D. J. Trevor, and A. Kaldor, J. Chem. Phys. 88, 111 (1988).
20. L. Holmgren, M. Andersson, and A. Rosén, Nanostruct. Mater. 6, 1009 (1995).
21. J. Conceicao, R. T. Laaksonen, L.-S. Wang, T. Guo, P. Nordlander, and R. E. Smalley, Phys. Rev. B 51, 4668 (1995).
22. H. Grönbeck and A. Rosén, Chem. Phys. Lett. 227, 149 (1994).
23. H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996).
24. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
25. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
26. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
27. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
28. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
29. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
30. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
31. P. Ballone and R. O. Jones, Chem. Phys. Lett. 233, 632 (1995); F. E. Reuse and S. N. Khanna, ibid. 234, 77 (1995); H. Kietzmann, J. Morenzin, P. S. Bechthold, G. Ganteför, W. Eberhardt, D. S. Yang, P. A. Hackett, R. Fournier, T. Pang, and C. Chen, Phys. Rev. Lett. 77, 4528 (1996); H. Cheng and L-.S. Wang, ibid. 77, 51 (1996); H. Grönbeck and A. Rosén, Phys. Rev. B 54, 1549 (1996); M. Castro, C. Jamorski, and D. R. Salahub, Chem. Phys. Lett. 271, 133 (1997); H. Grönbeck, A. Rosén, and W. Andreoni, Z. Phys. D 40, 206 (1997); H. Grönbeck and A. Rosén, J. Chem. Phys. 107, 10620 (1997).
32. Y. M. Hamrick and M. D. Morse, J. Phys. Chem. 93, 6494 (1989).
33. A. Kaldor, D. M. Cox, D. J. Trevor, and M R. Zakin, Z. Phys. D 3, 195 (1986).
34. M. R. Zakin, D. M. Cox, R. O. Brickman, and A. Kaldor, J. Phys. Chem. 93, 6823 (1989).
35. G. Dietrich, K. Dasgupta, K. Lützenkirchen, L. Schweikhard, and J. Ziegler, Chem. Phys. Lett. 252, 141 (1996).
36. C-X. Su, D. A. Hales, and P. B. Armentrout, J. Chem. Phys. 99, 6613 (1993).
37. The impact energies are calculated assuming a cluster-beam velocity of 750 ± 150 m/s from the liquid-nitrogen cooled source and 1200 ± 200m/s from the source at room temperature. The cluster-beam velocities were estimated by measuring the time between a pulse of Nb clusters passing two different time-of-flight mass spectrometers along the cluster beam. The distance between the two ionization points divided by the difference in cluster arrival time gives a rough estimate of the beam velocity.
38. 9 (Ref. 28). This shift is assumed to decrease with increasing cluster size, as the electronic valence levels in the cluster become more closely spaced.
39. A. Roth, Vacuum Technology (Elsevier North-Holland, Amsterdam, 1982).
40. D. G. Leopold, J. Ho, and W. C. Lineberger, J. Chem. Phys. 86, 1715 (1987).
41. M. F. Jarrold and J. E. Bower, J. Chem. Phys. 98, 2399 (1993).
42. 1/3. We chose δ as the smallest value yielding a deflection probability ≤ 0.8 for the smallest cluster size exhibiting a product peak with at least one of the reactive molecules in our experiment.
43. M. R. Zakin, D. M. Cox, R. L. Whetten, D. J. Trevor, and A. Kaldor, Chem. Phys. Lett. 135, 223 (1987).
44. G. Brodén, T. N. Rhodin, and C. Brucker, Surf. Sci. 59, 593 (1976).
45. C. M. Kim, B. D. De Vries, B. Frühberger, and J. G. Chen, Surf. Sci. 327, 81 (1995).
46. J. W. Davenport and P. J. Estrup, in The Chemical Physics of Solid Surfaces and Heterogeneous Catalysis, edited by D. A. King and D. P. Woodruff (Elsevier, Amsterdam, 1990), Vol. 3, p. 2.
47. K. Christmann, Surf. Sci. Rep. 9, 1 (1988).
48. 2.
49. J. I. Steinfeld, J. S. Francisco, and W. L. Hase, Chemical Kinetics and Dynamics (Prentice-Hall, New Jersey, 1989).
50. D. M. Cox, R. L. Whetten, M. R. Zakin, D. J. Trevor, K. C. Reichmann, and A. Kaldor, in Optical Science and Engineering Ser. 6, Advances in Laser Science, edited by W. C. Stwalley and M. Lapp (AIP Conf. Proc. 146, AIP, New York, 1986), Vol. 1, p. 527.