Using electrochemical measurements and in situ scanning tunneling microscopy (STM), we confirm the process of Ag growth and the overlayer structures of Ag upd on Au (111) in the presence or absence of chloride anions. In a pure $0.1 M HClO_4$ solution, an open (4×4) structure of Ag prevails at potentials between 0.16 and 0.41 V vs a mercury-mercurous sulfate electrode (MSE) while a close-packed (1×1) Ag adlayer begins to appear over the entire surface of a Au (111) substrate near the potential of bulk deposition. On the other hand, there are four distinct structures of the Ag adlayer on Au (111) in the presence of chloride. A (3\sqrt3×3\surd3) R30° a (\sqrt3×3\sqrt) R30°, a (\sqrt21×\sqrt21) R10.9°, and a (7×7) adlayer structure are formed as a function of potential, and these structures are clearly matched to the features in a cyclic voltammogram. Compared with the (4×4) structure of Ag upd on Au (111) in the absence of chloride, overlayer structures of Ag on Au (111) in a chloride-containing solution are more loosely packed. Therefore, we conclude that the structures of the Ag overlayer on Au (111) strongly interact with chloride anions, suggesting the bilayer structure between Ag and Cl.
금 (111) 표면에서 은의 전기 화학적 침착시 염화 이온의 영향에 관한 연구를 주사 터널링 현미경 및 순환 전류 전압 곡선을 이용하여 조사하였다. 염화 음이온의 유무에 따라, 금 표면에 침착된 은의 성장 과정 및 원자 구조들은 상이한 모습을 띄는 것이 관찰되었다.
원자 수준에서 은의 격자들은 염화 이온이 없는 순수한 perchloric 산 용액의 경우, 단지 하나의 개방된 구조를 형성하다가 벌크 포텐셜 근처에서 완전히 채워진 구조로 변환되는 것이 확인되었다. 또한, 메조 스케일의 주사 탐침 현미경 이미지를 통하여, 금 표면에서 은의 전기 화학적 침착은 가역 포텐셜 이전에 두번째 층이 성장되는 것이 입증되었다.
이와는 달리, 염화 이온이 있는 perchloric 산 용액의 경우, upd 영역 내에서 네개의 개방된 구조를 가지는 것이 원자 수준의 주사 탐침 현미경을 통하여 관찰되었으며, 이로써 염화 음이온이 금 표면에서 은의 전기 화학적 침착시 강하게 영향을 미치는 것으로 해석되었다. 또한, 염화 이온의 표면 흡착으로 인한, 증가된 은 및 금 원자의 표면 이동도로부터 일정하게 분포되는 일차원적 구조가 형성됨이 확인되었다.
위와 같은 결과들로부터, 금 표면에서 은의 전기 화학적 침착시 은의 원자구조는 흡착력이 강한 염화 음이온에 크게 의존하는 것으로 결론내려지었다. 이로써 용해도의 문제와 결부되었던 염화 이온 존재하에서 은의 원자 구조에 관한 연구의 시발점을 형성할 수 있었고, 따라서, 위의 연구의 파생된 결과들로서, 그동안 부진하게 진행되었던 낮은 용해도 곱 상수를 갖는 금속 착물에 대한 원자구조에 관한 연구를 가속화 시킬 수 있으리라 전망한다.
