Dynamics of electronic transfer processes at metal/insulator interfaces

Chemical Reviews

Volumn 106, Issue 10, 2006, Pages 4261-4280

  Güdde, Jens ^a   Berthold, Wolfram ^a   Höfer, Ulrich ^a  

^a PHILIPPS UNIVERSITY MARBURG   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRIC INSULATORS; ELECTRONIC STRUCTURE; INERT GASES; INTERFACES (MATERIALS); METALS; PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; PHOTOEMISSION;

ELECTRON DYNAMICS; ELECTRONIC COUPLING; ELECTRONIC TRANSFER; IMAGE-POTENTIAL STATES; LASER EXCITATION; MOLECULAR ORBITALS;

ELECTRODYNAMICS;

EID: 33751255095     PISSN: 00092665     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cr050171s     Document Type: Review

References (157)

1. Schroder, D. K. Semiconductor Material and Device Characterization; John Wiley & Sons: New York, 1998.
2. Zhu, X. Y. Surf. Sci. Rep. 2004, 56, 1.
3. Menzel, D. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B: Beam Interact. Mater. At. 1995, 101, 1.
4. Dai, H. L., Ho, W., Eds. Laser Spectroscopy and Photochemistry on Metal Surfaces; World Scientific: Singapore, 1995.
5. Tanimura, K., Ueba, H., Eds. Proceedings of the Tenth International Workshop on Desorption Induced by Electronic Transitions (DIET-10); Surf. Sci. 2005, 593, 1-336.
6. Nienhaus, H. Surf. Sci. Rep. 2002, 45, 3.
7. Echenique, P. M.; Berndt, R.; Chulkov, E. V.; Fauster, T.; Goldmann, A.; Höfer, U. Surf. Sci. Rep. 2004, 52, 219.
8. Höfer, U.; Shumay, I. L.; Reuss, C.; Thomann, U.; Wallauer, W.; Fauster, T. Science 1997, 277, 1480.
9. Shumay, I. L.; Höfer, U.; Thomann, U.; Reuss, C.; Wallauer, W.; Fauster, T. Phys. Rev. B 1998, 58, 13974.
10. Chulkov, E. V.; Sarría, L; Silkin, V. M.; Pitarke, J. M.; Echenique, P. M. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 4947.
11. Reuss, C.; Shumay, I. L.; Thomann, U.; Kutschera, M.; Weinelt, M.; Fauster, T.; Höfer, U. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 153.
12. Weinelt, M.; Reuss, C.; Kutschera, M.; Thomann, U.; Shumay, I. L.; Fauster, T.; Höfer, U.; Theilmann, F.; Goldmann, A. Appl. Phys. B 1999, 68, 377.
13. Sarría, L; Osma, J.; Chulkov, E. V.; Pitarke, J. M.; Echenique, P. M. Phys. Rev. B 1999, 60, 11795.
14. Schäfer, A.; Shumay, I. L.; Wiets, M.; Weinelt, M.; Fauster, T.; Chulkov, E. V.; Silkin, V. M.; Echenique, P. M. Phys. Rev. B 2000, 61, 13159.
15. Link, S.; Dürr, H. A.; Bihlmayer, G.; Blügel, S.; Eberhardt, W.; Chulkov, E. V.; Silkin, V. M.; Echenique, P. M. Phys. Rev. B 2001, 63, 115420.
16. Klamroth, T.; Saalfrank, P.; Höfer, U. Phys. Rev. B 2001, 64, 035420.
17. Wolf, M.; Knoesel, E.; Hertel, T. Phys. Rev. B 1996, 54, R5295.
18. Knoesel, E.; Hotzel, A.; Wolf, M. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1998, 88, 577.
19. Berthold, W.; Güdde, J.; Feulner, P.; Höfer, U. Appl. Phys. B 2001, 73, 865.
20. Shen, X. J.; Kwak, H.; Radojevic, A. M.; Smadici, S.; Mocuta, D.; Osgood, R. M. Chem. Phys. Lett. 2002, 351, 1.
21. Berthold, W.; Höfer, U.; Feulner, P.; Chulkov, E. V.; Silkin, V. M.; Echenique, P. M. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 056805.
22. Roth, M.; Pickel, M. T.; Wang, J. X.; Weinelt, M.; Fauster, T. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 096802.
23. Weinelt, M. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, R1099.
24. Boger, K.; Weinelt, M.; Fauster, T. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 126803.
25. Harris, C. B.; Ge, N. H.; Lingle, R. L.; McNeill, J. D.; Wong, C. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 1997, 48, 711.
26. Zhu, X. Y. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 221.
27. Machado, M.; Chulkov, E. V.; Silkin, V. M.; Höfer, U.; Echenique, P. M. Prog. Surf. Sci. 2003, 74, 219.
28. Ge, N. H.; Wong, C. M.; Lingle, R. L.; McNeill, J. D.; Gaffney, K. J.; Harris, C. B. Science 1998, 279, 202.
29. Miller, A. D.; Bezel, I; Gaffney, K. J.; Garrett-Roe, S.; Liu, S. H.; Szymanski, P.; Harris, C. B. Science 2002, 297, 1163.
30. Gahl, C.; Bovensiepen, U.; Frischkorn, C.; Wolf, M. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 107402.
31. Rohleder, M.; Berthold, W.; Güdde, J.; Höfer, U. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 017401.
32. Berthold, W.; Feulner, P.; Höfer, U. Chem. Phys. Lett. 2002, 358, 502.
33. Föhlisch, A.; Feulner, P.; Hennies, F.; Fink, A.; Menzel, D.; Sanchez-Portal, D.; Echenique, P. M.; Wurth, W. Nature 2005, 436, 373.
34. Cole, E. M.; Cohen, H. M. Phys. Rev. Lett. 1969, 23, 1238.
35. Shikin, V. B. Sov. Phys. JETP 1970, 31, 936.
36. Grimes, C. C.; Brown, T. R. Phys. Rev. Lett. 1974, 32, 280.
37. Echenique, P. M.; Pendry, J. B. J. Phys. C: Solid State Phys. 1978, 11, 2065.
38. Echenique, P. M.; Pendry, J. B. Prog. Surf. Sci. 1989, 32, 111.
39. Straub, D.; Himpsel, F. J. Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 1922.
40. Dose, V.; Altmann, W.; Goldmann, A.; Kolac, U.; Rogozik, J. Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 1919.
41. Giesen, K.; Hage, F.; Himpsel, F. J.; Riess, H. J.; Steinmann, W. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 300.
42. Fauster, T.; Steinmann, W. Photonic Probes of Surfaces. In Electromagnetic Waves: Recent Developments in Research; Halevi, P., Ed.; North-Holland: Amsterdam, 1995; Vol. 2.
43. Rhie, H. S.; Link, S.; Dürr, H. A.; Eberhardt, W.; Smith, N. V. Phys. Rev. B 2003, 68, 033410.
44. Echenique, P. M.; Osma, J.; Silkin, V. M.; Chulkov, E. V.; Pitarke, J. M. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2000, 71, 503.
45. Echenique, P. M.; Pitarke, J. M.; Chulkov, E. V.; Rubio, A. Chem. Phys. 2000, 251, 1.
46. García-Lekue, A.; Pitarke, J. M.; Chulkov, E. V.; Liebsch, A.; Echenique, P. M. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 096401.
47. Lopez-Bastidas, C.; Maytorena, J. A.; Liebsch, A. Phys. Rev. B 2002, 65, 035417.
48. Chulkov, E. V.; Silkin, V. M.; Echenique, P. M. Surf. Sci. 1999, 437, 330.
49. Osma, J.; Sarria, I.; Chulkov, E. V.; Pitarke, J. M.; Echenique, P. M. Phys. Rev. B 1999, 59, 10591.
50. Schoenlein, R. W.; Fujimoto, J. G.; Eesley, G. L.; Capehart, T. W. Phys. Rev. B 1991, 43, 4688.
51. Lingle, R. L.; Ge, N. H.; Jordan, R. E.; McNeill, J. D.; Harris, C. B. Chem. Phys. 1996, 205, 191.
52. McNeill, J. D.; Lingle, R. L.; Ge, N. H.; Wong, C. M.; Jordan, R. E.; Harris, C. B. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 4645.
53. Hotzel, A.; Moos, G.; Ishioka, K.; Wolf, M.; Ertl, G. Appl. Phys. B 1999, 68, 615.
54. Link, S.; Sievers, J.; Dürr, H. A.; Eberhardt, W. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2001, 114, 351.
55. Link, S.; Dürr, H. A.; Eberhardt, W. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2000, 71, 525.
56. Padowitz, D. F.; Merry, W. R.; Jordan, R. E.; Harris, C. B. Phys. Rev. Lett. 1992, 69, 3583.
57. Berthold, W.; Höfer, U.; Feulner, P. Appl. Phys. A 2004, 78, 131.
58. Harris, C. B.; McNeill, J. D.; Ge, N. H.; Jordan, R. E.; Lingle, R. L.; Wong, C. M. Femtosecond Studies of Electron Dynamics in Two-Dimensions. In Ultrafast Phenomena; Barbara, P. F., Ed.; Springer-Verlag: Berlin, 1996.
59. Wong, C. M.; McNeill, J. D.; Gaffney, K. J.; Ge, N. H.; Miller, A. D.; Liu, S. H.; Harris, C. B. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 282.
60. Ge, N. H.; Wong, C. M.; Harris, C. B. Acct. Chem. Res. 2000, 33, 111.
61. Berthold, W.; Shumay, I. L.; Feulner, P.; Höfer, U. Effect of Xe adlayers on the lifetime of the image-potential states of Ru(0001). In Ultrafast Phenomena XI; Elsaesser, T., Fujimoto, J. G., Wiersma, D. A., Zinth, W., Eds.; Springer-Verlag: Berlin, 1998.
62. Berthold, W.; Höfer, U.; Feulner, P.; Menzel, D. Chem. Phys. 2000, 251, 123.
63. Cole, M. W. Phys. Rev. B 1971, 3, 4418.
64. McNeill, J. D.; Lingle, R. L.; Jordan, R. E.; Padowitz, D. F.; Harris, C. B. J. Chem. Phys. 1996, 105, 3883.
65. Chiang, T. C.; Kaindl, G.; Mandel, T. Phys. Rev. B 1986, 33, 695.
66. Gaffney, K. J.; Miller, A. D.; Liu, S. H.; Harris, C. B. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9031.
67. Bokor, J. Science 1989, 246, 1130.
68. Rowe, M. W.; Liu, H. L.; Williams, G. P.; Williams, R. T. Phys. Rev. B 1993, 47, 2048.
69. Haight, R. Surf. Sci. Rep. 1995, 21, 277.
70. Schoenlein, R. W.; Fujimoto, J. G.; Eesley, G. L.; Capehart, T. W. Phys. Rev. Lett. 1988, 61, 2596.
71. Schmuttemnaer, C. A.; Aeschlimann, M.; Elsayedali, H. E.; Miller, R. J. D.; Mantell, D. A.; Cao, J.; Gao, Y. Phys. Rev. B 1994, 50, 8957.
72. Hertel, T.; Knoesel, E.; Wolf, M.; Ertl, G. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 535.
73. Wolf, M. Surf. Sci. 1997, 377, 343.
74. Petek, H.; Ogawa, S. Prog. Surf. Sci. 1997, 56, 239.
75. Aeschlimann, M.; Bauer, M.; Pawlik, S.; Weber, W.; Burgermeister, R.; Oberli, D.; Siegmann, H. C. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 5158.
76. Petek, H.; Weida, M. J.; Nagano, H.; Ogawa, S. Science 2000, 288, 1402.
77. Höfer, U. Appl. Phys. B 1999, 68, 383.
78. Blum, K. Density Matrix Theory and Applications; Plenum Press: New York, 1981.
79. Hertel, T.; Knoesel, E.; Hotzel, A.; Wolf, M.; Ertl, G. J. Vac. Sci. Technol., A: Vac. Surf. Films 1997, 15, 1503.
80. Wolf, M.; Hotzel, A.; Knoesel, E.; Velic, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 5926.
81. Ueba, H.; Mii, T. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2000, 71, 537.
82. Boger, K.; Roth, M.; Weinelt, M.; Fauster, T.; Reinhard, P. G. Phys. Rev. B 2002, 65, 075104.
83. Petek, H.; Nagano, H.; Weida, M. J.; Ogawa, S. Chem. Phys. 2000, 251, 71.
84. Boger, K.; Fauster, T.; Weinelt, M. New J. Phys. 2005, 7, 1.
85. Boger, K.; Weinelt, M.; Wang, J.; Fauster, T. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2004, 78, 161.
86. Roth, M.; Pickel, M.; Weinelt, M.; Fauster, T. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2004, 78, 149.
87. Roth, M.; Weinelt, M.; Fauster, T.; Wahl, P.; Schneider, M. A.; Diekhoner, L.; Kern, K. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2004, 78, 155.
88. Schlichting, H.; Menzel, D. Surf. Sci. 1992, 272, 27.
89. Schlichting, H.; Menzel, D. Surf. Sci. 1993, 285, 209.
90. Merry, W. R.; Jordan, R. E.; Padowitz, D. F.; Harris, C. B, Surf. Sci. 1993, 295, 393.
91. Rössler, U. Phys. Status Solidi 1970, 42, 345.
92. Rössler, U. Band structure and excitons. In Rare Gas Solids; Academic Press: London, 1977.
93. Narloch, B.; Menzel, D. Chem. Phys. Lett. 1997, 270, 163.
94. Machado, M.; Berthold, W.; Höfer, U.; Chulkov, E. V.; Echenique, P. M. Surf. Sci. 2004, 564, 87.
95. Hotzel, A.; Ishioka, K.; Knoesel, E.; Wolf, M.; Ertl, G. Chem. Phys. Lett. 1998, 285, 271.
96. Hotzel, A.; Wolf, M.; Gauyacq, J. P. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 8438.
97. Knoesel, E.; Hertel, T.; Wolf, M.; Ertl, G. Chem. Phys. Lett. 1995, 240, 409.
98. Bauer, M.; Pawlik, S.; Aeschlimann, M. Surf. Sci. 1997, 377, 350.
99. Bauer, M.; Pawlik, S.; Aeschlimann, M. Phys. Rev. B 1997, 55, 10040.
100. Wurth, W.; Menzel, D. Chem. Phys. 2000, 251, 141.
101. Chiang, T. C.; Kaindl, G.; Eastman, D. E. Solid State Commun. 1980, 36, 25.
102. Alivisatos, A. P.; Waldeck, D. H.; Harris, C. B. J. Chem. Phys. 1985, 82, 541.
103. Höfer, U.; Breitschafter, M. J.; Umbach, E. Phys. Rev. Lett. 1990, 64, 3050.
104. Bertolo, M.; Hansen, W.; Jacobi, K. Phys. Rev. Lett. 1991, 67, 1898.
105. Hudel, E.; Steinacker, E.; Feulner, P. Phys. Rev. B 1991, 44, 8972.
106. Sanche, L. Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 3568.
107. Sack, N. J.; Akbulut, M.; Madey, T. E. Phys. Rev. B 1995, 51, 4585.
108. Keller, C.; Stichler, M.; Comelli, G.; Esch, F.; Lizzit, S.; Gortel, Z. W.; Wurth, W.; Menzel, D. Phys. Rev. B 1999, 60, 16143.
109. Rohleder, M.; Duncker, K.; Berthold, W.; Güdde, J.; Höfer, U. New J. Phys. 2005, 7, 103.
110. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 74th ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1994.
111. Güdde, J.; Klinkmüller, A.; West, P. J.; Matthias, E. Phys. Rev. A 1993, 47, 4725.
112. Berthold, W.; Höfer, U. Isr. J. Chem. 2005, 45, 181.
113. Kliewer, J.; Berndt, R.; Chulkov, E. V.; Silkin, V. M.; Echenique, P. M.; Crampin, S. Science 2000, 288, 1399.
114. Chulkov, E. V.; Borisov, A. G.; Gauyacq, J. P.; Sánchez-Portal, D.; Silkin, V. M.; Zhukov, V. P.; Echenique, P. M. Chem. Rev. 2006, 106, 4160-4206.
115. Silkin, V. M.; Balasubramanian, T.; Chulkov, E. V.; Rubio, A.; Echenique, P. M. Phys. Rev. B 2001, 64, 085334.
116. Marinica, D. C.; Ramseyer, C.; Borisov, A. G.; Teillet-Billy, D.; Gauyacq, J.; Berthold, W.; Feulner, P.; Höfer, U. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 046802.
117. Marinica, D. C.; Ramseyer, C.; Borisov, A. G.; Teillet-Billy, D.; Gauyacq, J. P. Surf. Sci. 2003, 528, 78.
118. Güdde, J.; Höfer, U. Prog. Surf. Sci. 2005, 80, 49.
119. Giesen, K.; Hage, F.; Himpsel, F. J.; Riess, H. J.; Steinmann, W, Phys. Rev. B 1987, 35, 971.
120. Marinica, D. C.; Ramseyer, C.; Borisov, A. G.; Teillet-Billy, D.; Gauyacq, J. P. Surf. Sci. 2003, 540, 457.
121. Perluzzo, G.; Bader, G.; Caron, L. G.; Sanche, L. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 545.
122. Zhu, X. Y. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8778.
123. Szymanski, P.; Garrett-Roe, S.; Harris, C. B. Prog. Surf. Sci. 2005, 78, 1.
124. Hertel, T.; Knoesel, E.; Hasselbrink, E.; Wolf, M.; Ertl, G. Surf. Sci. 1994, 317, L1147.
125. Hertel, T.; Knoesel, E.; Wolf, M.; Ertl, G. Nucl. Instrum. Methods B 1995, 101, 53.
126. Bartels, L.; Meyer, G.; Rieder, K. H.; Velic, D.; Knoesel, E.; Hotzel, A.; Wolf, M.; Ertl, G. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 2004.
127. Bauer, M.; Pawlik, S.; Burgermeister, R.; Aeschlimann, M. Surf. Sci. 1998, 404, 62.
128. Bauer, M.; Pawlik, S.; Aeschlimann, M. Phys. Rev. B 1999, 60, 5016.
129. Ogawa, S.; Nagano, H.; Petek, H. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 1931.
130. Petek, H.; Weida, L. J.; Nagano, H.; Ogawa, S. Surf. Sci. 2000, 451, 22.
131. Petek, H.; Nagano, H.; Weida, M. J.; Ogawa, S. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 10234.
132. Petek, H.; Ogawa, S. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 507.
133. Petek, H.; Nagano, H.; Weida, M. J.; Ogawa, S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6767.
134. Velic, D.; Hotzel, A.; Wolf, M.; Ertl, G. J. Chem. Phys. 1998, 109, 9155.
135. Munakata, T.; Sakashita, T.; Tsukakoshi, M.; Nakamura, J. Chem. Phys. Lett. 1997, 271, 377.
136. Munakata, T.; Shudo, K. Surf. Sci. 1999, 435, 184.
137. Munakata, T. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2736.
138. Munakata, T. Surf. Sci. 2000, 454, 118.
139. Miller, A. D.; Gaffney, K. J.; Liu, S. H.; Szymanski, P.; Garrett-Roe, S.; Wong, C. M.; Harris, C. B. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7636.
140. Gaffney, K. J.; Wong, C. M.; Liu, S. H.; Miller, A. D.; McNeill, J. D.; Harris, C. B. Chem. Phys. 2000, 251, 99.
141. Vondrak, T.; Cramer, C. J.; Zhu, X. Y. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8915.
142. Vondrak, T.; Zhu, X. Y. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3449.
143. Gahl, C.; Ishioka, K.; Zhong, Q.; Hotzel, A.; Wolf, M. Faraday Discuss. 2000, 117, 191.
144. Kirchmann, P. S.; Loukakos, P. A.; Bovensiepen, U.; Wolf, M. New J. Phys. 2005, 7, 1.
145. Lingle, R. L.; Ge, N. H.; Jordan, R. E.; McNeill, J. D.; Harris, C. B. Chem. Phys. 1996, 208, 297.
146. Lingle, R. L.; Padowitz, D. F.; Jordan, R. E.; McNeill, J. D.; Harris, C.B. Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 2243.
147. Höfer, U. Science 1998, 279, 190.
148. Bezel, I.; Gaffney, K. J.; Garrett-Roe, S.; Liu, S. H.; Miller, A. D.; Szymanski, P.; Harris, C. B. J. Chem. Phys. 2004, 120, 845.
149. Liu, S. H.; Miller, A. D.; Gaffney, K. J.; Szymanski, P.; Garrett-Roe, S.; Bezel, I.; Harris, C. B. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12908.
150. Gahl, C.; Bovensiepen, U.; Frischkorn, C.; Morgenstern, K.; Rieder, K. H.; Wolf, M. Surf. Sci. 2003, 532, 108.
151. Bovensiepen, U.; Gahl, C.; Wolf, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8706.
152. Bovensiepen, U.; Gahl, C.; Stähler, J.; Loukakos, P. A.; Wolf, M. Isr. J. Chem. 2005, 45, 171.
153. Andrianov, I.; Klamroth, T.; Saalfrank, P.; Bovensiepen, U.; Gahl, C.; Wolf, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234710.
154. Bovensiepen, U. Prog. Surf. Sci. 2005, 78, 87.
155. Dutton, G.; Zhu, X. Y. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 5975.
156. Dutton, G.; Pu, J.; Truhlar, D. G.; Zhu, X. Y. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4337.
157. Chulkov, E. V.; Silkin, V. M.; Echenique, P. M. Surf. Sci. 1997, 391, L1217.