Einladung Physikalisches Kolloquium: "Probing the Semiconductor/Liquid Interface of a Photoelectrochemical Cell"

Termin: Dienstag, 10.11.2015
Zeit:     15.30 Uhr
Ort:      Hauptgebäude, Raum HG 0.20

Matthias H. Richter
E-mail: mrichter[at]caltech.edu, richtmat[at]b-tu.de

Abstract:
Photoelectrochemical water splitting has a more than four decade long history [1]. A photoelectrochemical cell based on a rectifying semiconductor/liquid junction provides a method of converting solar energy to electricity or fuels. While much work has been devoted to the study of these semiconductor/liquid junctions, the direct observation of the energetics at the solid/liquid interface by X-ray photoelectron spectroscopy under applied biases has not heretofore been explored.
Operando ambient-pressure X-Ray photoelectron spectroscopy (AP-PES) has been used herein to directly characterize the semiconductor/liquid junction at room temperature under real-time electrochemical control [2, 3]. Operando AP-XPS with Tender X-ray synchrotron radiation, characterized by an enhanced elastic escape depth of the photoelectrons, has enabled simultaneous monitoring of the solid surface, the solid/electrolyte interface, and the bulk electrolyte of a PEC cell as a function of the applied potential, U. The experiment provides direct insight into the nature of the rectifying or ohmic junction in addition to quantification of defect states densities and band bending in photoelectrochemical half cells.

References
1. A. Fujishima, K. Honda, Nature 238 (1972) 37
2. S. Axnanda et al., Sci. Rep., 5, 9788–22 (2015).
3. M. F. Lichterman et al., Energ. Environ. Sci., 8, 2409–2416 (2015).

Alle Interessenten sind herzlich eingeladen!

gez. Prof. Götz Seibold

Termin: Dienstag, 14. Juli 2015
Zeit:     15.30 Uhr
Ort:      Zentrales Hörsaalgebäude, Hörsaal C

Polaronen sind zwar alte Bekannte in der Festkörper-Physik (und  -Chemie), haben aber derzeit eine neue Bedeutung gewonnen, speziell bei der Beschreibung der faszinierenden Eigenschaften von Oxiden. Der experimentelle Nachweis von oxidischen Polaronen kann durch  resonante Photoelektronen-Spektroskopie erfolgen. Dies wird gezeigt  für eines der Cu-Oxide (BBISCO, HT-Supraleiter) und für dünne (<3nm)  Hf-Oxid Schichten (Gate-Dielektrikum, nicht-flüchtige Speicher)

Dies ist ein Bericht über die physikalischen Aktivitäten im Rahmen  meines Freisemesters (WS 2014/15), anschließend gibt es Gelegenheit  für heiße Diskussionen bei kühlem Umtrunk.

Alle Interessenten sind sehr herzlich eingeladen!

gez. Prof. Dieter Schmeißer