Many-body contribution to XPS line asymmetry in palladium-hydrogen systems

Summary

The X-ray photoemission spectra of 3d-levels of Pd and Pd doped with several hydrogen concentrations are measured in order to determine the dependence of the asymmetry index of the lines$\alpha = 2\pi ^{ - 2} \sum\limits_l {(2l + 1)\delta _l^2 }$ upon the hydrogen content. A decrease of α is observed with increasing hydrogen concentration. Moreover, a sizable change in α takes place when H/Pd (∼ 0.7) corresponds to the complete electron filling of thed bands of Pd. A calculation making use of a model pseudopotential screened bys-like charge density only is able to explain the whole set of data. The agreement emphasizes the role played by the free-electron-like density. The model confirms previous suggestions on the progressive filling of thed ands,p states in the palladium-hydrogen system.

Riassunto

Si sono misurati gli spettri di fotoemissione X dei livelli 3d del Pd puro e drogato con differenti quantità di idrogeno al fine di determinare la dipendenza del parametro di asimmetria delle righe$\alpha = 2\pi ^{ - 2} \sum\limits_l {(2l + 1)\delta _l^2 }$ dal contenuto di idrogeno. Il parametro di asimmetria diminuisce al crescere della concentrazione di idrogeno. Quando il rapporto di concentrazione H/Pd corrisponde al completo riempimento elettronico delle bande di valenzad del Pd ha luogo una brusca variazione di α. I risultati sono spiegati adottando uno pseudopotenziale modello schermato dalla sola densità di carica di tipos. Tale modello conferma precedenti ipotesi sul progressivo riempimento degli statis,p nel sistema palladio-idrogeno.

Резюме

Измеряются рентгеновские фотоэмиссионные спектры 3d уровней Pd и Pd с присадками различных концентраций водорода, чтобы определить зависимость показателя асимметрии линий$\alpha = 2\pi ^{ - 2} \sum\limits_l {(2l + 1)\delta _l^2 }$ от содержания водорода. Наблюдается уменьшение α с увеличением концентрации водорода. Кроме того, заметное изменение величины α имеет место, когда H/Pd (∼ 0.7) соответствует полному заполнению электронамиd зон палладия. Вычисление с использованием модельного псевдопотенциала, экранированногоs-подобной плотностью заряда, позволяет объяснить всю систему данных. Полученное соответствие подчеркивает роль, которую играет плотность, характерная для свободных электронов. Предложенная модель подтверждает предущие предположения о возрастающем заполненииd иs, p состояний в системе палладий-водород.