The dynamics of gas-surface energy exchange in collisions of Ar atoms with ω-funationalized self-assembled monolayers

Journal of Chemical Physics

Volumn 119, Issue 15, 2003, Pages 8084-8096

  Day, B Scott ^a   Shuler, Shelby F ^a   Ducre, Adonis ^a   Morris, John R ^a  

^a VIRGINIA POLYTECHNIC INSTITUTE AND STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ENERGY TRANSFER; GAS DYNAMICS; HYDROGEN BONDS; MONOLAYERS; SELF ASSEMBLY;

SURFACE ENERGY EXCHANGE;

INTERFACIAL ENERGY;

EID: 0242289586     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1609971     Document Type: Article

References (67)

1. J. A. Barker and D. J. Auerbach, Surf. Sci. Rep. 4, 1 (1984); J. Harris, Dynamics of Gas-Surface Interactions (Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1991); C. T. Rettner and D. J. Auerbach, Science 263, 365 (1994); C. T. Rettner, E. K. Schweizer, and C. B. Mullins, J. Chem. Phys. 90, 3800 (1989); D. F. Padowitz, K. A. Peterlinz, and S. J. Sibener, Langmuir 7, 2566 (1991).
2. J. A. Barker and D. J. Auerbach, Surf. Sci. Rep. 4, 1 (1984); J. Harris, Dynamics of Gas-Surface Interactions (Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1991); C. T. Rettner and D. J. Auerbach, Science 263, 365 (1994); C. T. Rettner, E. K. Schweizer, and C. B. Mullins, J. Chem. Phys. 90, 3800 (1989); D. F. Padowitz, K. A. Peterlinz, and S. J. Sibener, Langmuir 7, 2566 (1991).
3. J. A. Barker and D. J. Auerbach, Surf. Sci. Rep. 4, 1 (1984); J. Harris, Dynamics of Gas-Surface Interactions (Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1991); C. T. Rettner and D. J. Auerbach, Science 263, 365 (1994); C. T. Rettner, E. K. Schweizer, and C. B. Mullins, J. Chem. Phys. 90, 3800 (1989); D. F. Padowitz, K. A. Peterlinz, and S. J. Sibener, Langmuir 7, 2566 (1991).
4. J. A. Barker and D. J. Auerbach, Surf. Sci. Rep. 4, 1 (1984); J. Harris, Dynamics of Gas-Surface Interactions (Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1991); C. T. Rettner and D. J. Auerbach, Science 263, 365 (1994); C. T. Rettner, E. K. Schweizer, and C. B. Mullins, J. Chem. Phys. 90, 3800 (1989); D. F. Padowitz, K. A. Peterlinz, and S. J. Sibener, Langmuir 7, 2566 (1991).
5. J. A. Barker and D. J. Auerbach, Surf. Sci. Rep. 4, 1 (1984); J. Harris, Dynamics of Gas-Surface Interactions (Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1991); C. T. Rettner and D. J. Auerbach, Science 263, 365 (1994); C. T. Rettner, E. K. Schweizer, and C. B. Mullins, J. Chem. Phys. 90, 3800 (1989); D. F. Padowitz, K. A. Peterlinz, and S. J. Sibener, Langmuir 7, 2566 (1991).
6. C. T. Rettner, D. J. Auerbach, J. C. Tully, and A. W. Kleyn, J. Phys. Chem. 100, 13021 (1996).
7. M. Headgordon, J. C. Tully, C. T. Rettner, C. B. Mullins, and D. J. Auerbach, J. Chem. Phys. 94, 1516 (1991).
8. M. E. King, G. M. Nathanson, M. A. Hanning-Lee, and T. K. Minton, Phys. Rev. Lett. 70, 1026 (1993).
9. M. E. King, M. E. Saecker, and G. M. Nathanson, J. Chem. Phys. 101, 2539 (1994).
10. M. E. Saecker and G. M. Nathanson, J. Chem. Phys. 99, 7056 (1993).
11. S. R. Cohen, R. Naaman, and J. Sagiv, Phys. Rev. Lett. 58, 1208 (1987).
12. Y. Paz and R. Naaman, J. Chem. Phys. 94, 4921 (1991).
13. S. B. M. Bosio and W. L. Hase, J. Chem. Phys. 107, 9677 (1997).
14. T. Van and W. L. Hase, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 901 (2000).
15. T. Yan, W. L. Hase, and J. R. Barker, Chem. Phys. Lett. 329, 84 (2000).
16. T. Yan and W. L. Hase, J. Phys. Chem. B 106, 8029 (2002).
17. W. L. Hase (private communication).
18. N. Camillone, C. E. D. Chidsey, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 98, 3503 (1993); D. J. Lavrich, S. M. Wetterer, S. L. Bernasek, and G. Scoles, J. Phys. Chem. B 102, 3456 (1998); F. Schreiber, A. Eberhardt, T. Y. B. Leung et al., Phys. Rev. B 57, 12476 (1998).
19. N. Camillone, C. E. D. Chidsey, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 98, 3503 (1993); D. J. Lavrich, S. M. Wetterer, S. L. Bernasek, and G. Scoles, J. Phys. Chem. B 102, 3456 (1998); F. Schreiber, A. Eberhardt, T. Y. B. Leung et al., Phys. Rev. B 57, 12476 (1998).
20. N. Camillone, C. E. D. Chidsey, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 98, 3503 (1993); D. J. Lavrich, S. M. Wetterer, S. L. Bernasek, and G. Scoles, J. Phys. Chem. B 102, 3456 (1998); F. Schreiber, A. Eberhardt, T. Y. B. Leung et al., Phys. Rev. B 57, 12476 (1998).
21. N. I. Camillone, C. E. D. Chidsey, P. Eisenberger, P. Fenter, J. Li, K. S. Liang, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 99, 744 (1993).
22. G. Bracco, J. Acker, M. D. Ward, and G. Scoles, Langmuir 18, 5551 (2002).
23. S. B. Darling, A. M. Rosenbaum, and S. J. Sibener, Surf. Sci. 478, L313 (2001).
24. S. B. Darling, A. W. Rosenbaum, Y. Wang, and S. J. Sibener, Langmuir 18, 7462 (2002).
25. N. Wade, C. Evans, F. Pepi, and R. G. Cooks, J. Phys. Chem. B 104, 11230 (2000).
26. D. G. Schultz, S. B. Wainhaus, L. Hanley, P. d. S. Claire, and W. L. Hase, J. Chem. Phys. 106, 10337 (1997).
27. S. B. Wainhaus, H. Lim, D. G. Sehultz, and L. Hanley, J. Chem. Phys. 106, 10329 (1997).
28. K. V. Wolf, D. A. Cole, and S. L. Bernasek, Langmuir 17, 8254 (2001).
29. L. Houssiau, M. Graupe, R. Colorado, H. I. Kim, T. R. Lee, S. S. Perry, and J. W. Rabalais, J. Chem. Phys. 109, 9134 (1998).
30. V. J. Angelico, S. A. Mitchell, and V. H. Wysocki, Anal. Chem. 72, 2603 (2000).
31. S. F. Shuler, G. M. Davis, and J. R. Morris, J. Chem. Phys. 116, 9147 (2002).
32. I. Touzov and C. B. Gorman, J. Phys. Chem. B 101, 5263 (1997).
33. - from the surface.
34. J. S. Peanasky and R. L. McCarley, Langmuir 14, 113 (1998).
35. T. Kakiuchi, M. Iida, N. Gon, D. Hobara, S. Imabayashi, and K. Niki, Langmuir 17, 1599 (2001); J. P. Folkers, P. E. Laibinis, and G. M. Whitesides, ibid. 8, 1330 (1992); H. H. J. Persson, W. R. Caseri, and U. W. Suter, ibid. 17, 3643 (2001).
36. T. Kakiuchi, M. Iida, N. Gon, D. Hobara, S. Imabayashi, and K. Niki, Langmuir 17, 1599 (2001); J. P. Folkers, P. E. Laibinis, and G. M. Whitesides, ibid. 8, 1330 (1992); H. H. J. Persson, W. R. Caseri, and U. W. Suter, ibid. 17, 3643 (2001).
37. T. Kakiuchi, M. Iida, N. Gon, D. Hobara, S. Imabayashi, and K. Niki, Langmuir 17, 1599 (2001); J. P. Folkers, P. E. Laibinis, and G. M. Whitesides, ibid. 8, 1330 (1992); H. H. J. Persson, W. R. Caseri, and U. W. Suter, ibid. 17, 3643 (2001).
38. D. R. Miller, Atomic and Molecular Beam Methods (Oxford University Press, New York, 1988); S. T. Ceyer, D. J. Gladstone, M. McGonigal, and M. T. Schulberg, Molecular Beams; Probes of the Dynamics of Reactions on Surfaces, 2nd ed. (Wiley, New York, 1988).
39. D. R. Miller, Atomic and Molecular Beam Methods (Oxford University Press, New York, 1988); S. T. Ceyer, D. J. Gladstone, M. McGonigal, and M. T. Schulberg, Molecular Beams: Probes of the Dynamics of Reactions on Surfaces, 2nd ed. (Wiley, New York, 1988).
40. N. I. Camillone, C. E. D. Chidsey, G. Y. Liu, T. M. Putvinski, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 94, 8493 (1991).
41. N. I. Camillone, P. Eisenberger, T. Y. B. Leung, P. Schwartz, and B. Scoles, J. Chem. Phys. 101, 11031 (1994).
42. M. F. Danisman, L. Casalis, G. Bracco, and G. Scoles, J. Phys. Chem. B 106, 11771 (2002).
43. L. H. Dubois and R. G. Nuzzo, Annu. Rev. Phys. Chem. 43, 437 (1992); P. Fenter, P. Eisenberger, and K. S. Liang, Phys. Rev. Lett. 70, 2447 (1993).
44. L. H. Dubois and R. G. Nuzzo, Annu. Rev. Phys. Chem. 43, 437 (1992); P. Fenter, P. Eisenberger, and K. S. Liang, Phys. Rev. Lett. 70, 2447 (1993).
45. S. Chen, L. Li, C. L. Boozer, and S. Jiang, Langmuir 16, 9287 (2000).
46. J. C. Tully, J. Chem. Phys. 92, 680 (1990); E. K. Grimmelmann, J. C. Tully, and M. J. Cardillo, ibid. 72, 1039 (1980); A. Amirav, M. J. Cardillo, P. L. Trevor, C. Lim, and J. C. Tully, ibid. 87, 1796 (1987).
47. J. C. Tully, J. Chem. Phys. 92, 680 (1990); E. K. Grimmelmann, J. C. Tully, and M. J. Cardillo, ibid. 72, 1039 (1980); A. Amirav, M. J. Cardillo, P. L. Trevor, C. Lim, and J. C. Tully, ibid. 87, 1796 (1987).
48. J. C. Tully, J. Chem. Phys. 92, 680 (1990); E. K. Grimmelmann, J. C. Tully, and M. J. Cardillo, ibid. 72, 1039 (1980); A. Amirav, M. J. Cardillo, P. L. Trevor, C. Lim, and J. C. Tully, ibid. 87, 1796 (1987).
49. B. S. Day and J. R. Morris, J. Phys. Chem. B 107, 7120 (2003).
50. R. G. Nuzzo, L. H. Dubois, and D. L. Allara, J. Am. Chem. Soc. 112, 558 (1990); R. G. Nuzzo, B. R. Zegarski, and L. H. Dubois, ibid. 109, 733 (1987); A. Ulman, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 96, 1533 (1996).
51. R. G. Nuzzo, L. H. Dubois, and D. L. Allara, J. Am. Chem. Soc. 112, 558 (1990); R. G. Nuzzo, B. R. Zegarski, and L. H. Dubois, ibid. 109, 733 (1987); A. Ulman, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 96, 1533 (1996).
52. R. G. Nuzzo, L. H. Dubois, and D. L. Allara, J. Am. Chem. Soc. 112, 558 (1990); R. G. Nuzzo, B. R. Zegarski, and L. H. Dubois, ibid. 109, 733 (1987); A. Ulman, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 96, 1533 (1996).
53. G. E. Poirier, E. D. Pylant, and J. M. White, J. Chem. Phys. 104, 7325 (1996).
54. M. Sprik, E. Delamarche, B. Michel, U. Rothlisberger, M. L. Klein, H. Wolf, and H. Ringsdorf, Langmuir 10, 4116 (1994).
55. J. Hautman, J. P. Bareman, W. Mar, and M. L. Klein, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 87, 2031 (1991).
56. P. Fenter, A. Eberhardt, K. S. Liang, and P. Eisenberger, J. Chem. Phys. 106, 1600 (1997); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, J. Phys. Chem. 99, 10966 (1995); G. E. Poirier, M. J. Tarlov, and H. E. Rushmeier, Langmuir 10, 3383 (1994); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, ibid. 10, 2853 (1994); N. Camillone, C. E. D. Chidsey, P. Eisenberger, P. Fenter, J. Li, K. S. Liang, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 99, 744 (1993).
57. P. Fenter, A. Eberhardt, K. S. Liang, and P. Eisenberger, J. Chem. Phys. 106, 1600 (1997); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, J. Phys. Chem. 99, 10966 (1995); G. E. Poirier, M. J. Tarlov, and H. E. Rushmeier, Langmuir 10, 3383 (1994); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, ibid. 10, 2853 (1994); N. Camillone, C. E. D. Chidsey, P. Eisenberger, P. Fenter, J. Li, K. S. Liang, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 99, 744 (1993).
58. P. Fenter, A. Eberhardt, K. S. Liang, and P. Eisenberger, J. Chem. Phys. 106, 1600 (1997); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, J. Phys. Chem. 99, 10966 (1995); G. E. Poirier, M. J. Tarlov, and H. E. Rushmeier, Langmuir 10, 3383 (1994); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, ibid. 10, 2853 (1994); N. Camillone, C. E. D. Chidsey, P. Eisenberger, P. Fenter, J. Li, K. S. Liang, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 99, 744 (1993).
59. P. Fenter, A. Eberhardt, K. S. Liang, and P. Eisenberger, J. Chem. Phys. 106, 1600 (1997); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, J. Phys. Chem. 99, 10966 (1995); G. E. Poirier, M. J. Tarlov, and H. E. Rushmeier, Langmuir 10, 3383 (1994); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, ibid. 10, 2853 (1994); N. Camillone, C. E. D. Chidsey, P. Eisenberger, P. Fenter, J. Li, K. S. Liang, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 99, 744 (1993).
60. P. Fenter, A. Eberhardt, K. S. Liang, and P. Eisenberger, J. Chem. Phys. 106, 1600 (1997); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, J. Phys. Chem. 99, 10966 (1995); G. E. Poirier, M. J. Tarlov, and H. E. Rushmeier, Langmuir 10, 3383 (1994); G. E. Poirier and M. J. Tarlov, ibid. 10, 2853 (1994); N. Camillone, C. E. D. Chidsey, P. Eisenberger, P. Fenter, J. Li, K. S. Liang, G. Y. Liu, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 99, 744 (1993).
61. C. B. Gorman, Y. He, and R. L. Carroll, Langmuir 17, 5324 (2001).
62. M. D. Porter, T. B. Bright, D. L. Allara, and C. E. D. Chidsey, J. Am. Chem. Soc. 109, 3559 (1987).
63. L. Bertilsson and B. Liedberg, Langmuir 9, 141 (1993); L. Bertilsson, K. Potje-Kamloth, H. Liess, I. Engquist, and B. Liedberg, J. Phys. Chem. B 102, 1260 (1998).
64. L. Bertilsson and B. Liedberg, Langmuir 9, 141 (1993); L. Bertilsson, K. Potje-Kamloth, H. Liess, I. Engquist, and B. Liedberg, J. Phys. Chem. B 102, 1260 (1998).
65. T. D. Dunbar, M. T. Cygan, L. A. Bumm et al., J. Phys. Chem. B 104, 4880 (2000); R. K. Smith, S. M. Reed, P. A. Lewis, J. D. Monnell, R. S. Clegg, K. F. Kelly, L. A. Bumm, J. E. Hutchison, and P. S. Weiss, ibid. 105, 1119 (2001); S. J. Stranick, A. N. Parikh, Y. T. Tao, D. L. Allara, and P. S. Weiss, J. Phys. Chem. 98, 7636 (1994).
66. T. D. Dunbar, M. T. Cygan, L. A. Bumm et al., J. Phys. Chem. B 104, 4880 (2000); R. K. Smith, S. M. Reed, P. A. Lewis, J. D. Monnell, R. S. Clegg, K. F. Kelly, L. A. Bumm, J. E. Hutchison, and P. S. Weiss, ibid. 105, 1119 (2001); S. J. Stranick, A. N. Parikh, Y. T. Tao, D. L. Allara, and P. S. Weiss, J. Phys. Chem. 98, 7636 (1994).
67. T. D. Dunbar, M. T. Cygan, L. A. Bumm et al., J. Phys. Chem. B 104, 4880 (2000); R. K. Smith, S. M. Reed, P. A. Lewis, J. D. Monnell, R. S. Clegg, K. F. Kelly, L. A. Bumm, J. E. Hutchison, and P. S. Weiss, ibid. 105, 1119 (2001); S. J. Stranick, A. N. Parikh, Y. T. Tao, D. L. Allara, and P. S. Weiss, J. Phys. Chem. 98, 7636 (1994).