The role of orbital polarization for ultrafast charge transfer between an atomic adsorbate and a substrate is explored. Core hole clock spectroscopy with linearly polarized x-ray radiation allows to selectively excite adsorbate resonance states with defined spatial orientation relative to the substrate surface. For the charge transfer times between the sulfur antibonding resonance and the ruthenium substrate have been studied, with the electron excited into the state along the surface normal and the state in the surface plane. The charge transfer times are determined as and , respectively. This variation is the direct consequence of the different adsorbate-substrate orbital overlap.
REFERENCES
1.
J. M.
Thomas
and W. J.
Thomas
, Principles and Practice of Heterogeneous Catalysis
, 1st ed. (VCH
, New York
, 1996
), Vol. 1
, Chap. 2, p. 65
.2.
B.
O’Regan
and M.
Grätzel
, Nature (London)
353
, 737
(1991
).3.
J.
Schnadt
, P. A.
Brühwiler
, L.
Patthey
, J. N.
O'Shea
, S.
Södergren
, M.
Odelius
, R.
Ahuja
, O.
Karis
, M.
Bässler
, P.
Persson
, H.
Siegbahn
, S.
Lunell
, and N.
Mårtensson
, Nature (London)
418
, 620
(2002
).4.
Z. J.
Donhauser
, B. A.
Mantooth
, K. F.
Kelly
, L. A.
Bumm
, J. D.
Monnell
, J. J.
Stapleton
, D. W.
Price
Jr., A. M.
Rawlett
, D. L.
Allara
, J. M.
Tour
, and P. S.
Weiss
, Science
292
, 2303
(2001
).5.
X.-Y.
Zhu
, Surf. Sci. Rep.
56
, 1
(2004
).6.
A.
Föhlisch
, P.
Feulner
, F.
Hennies
, A.
Fink
, D.
Menzel
, D.
Sánchez-Portal
, P. M.
Echenique
, and W.
Wurth
, Nature (London)
436
, 373
(2005
).7.
O.
Björneholm
, A.
Nilsson
, A.
Sandell
, B.
Hernnäs
, and N.
Mårtensson
, Phys. Rev. Lett.
68
, 1892
(1992
).8.
9.
M.
Ohno
, Phys. Rev. B
50
, 2566
(1994
).10.
N.
Mårtensson
and A.
Nilsson
, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
72
, 1
(1995
).11.
O.
Karis
, A.
Nilsson
, M.
Weinelt
, T.
Wiell
, C.
Puglia
, N.
Wassdahl
, and N.
Mårtensson
, Phys. Rev. Lett.
76
, 1380
(1996
).12.
A.
Sandell
, O.
Hjortstam
, A.
Nilsson
, P. A.
Brühwiler
, O.
Eriksson
, P.
Bennich
, P.
Rudolf
, J. M.
Wills
, B.
Johansson
, and N.
Mårtensson
, Phys. Rev. Lett.
78
, 4994
(1997
).13.
W.
Wurth
, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
65
, 597
(1997
).14.
C.
Keller
, M.
Stichler
, G.
Comelli
, F.
Esch
, S.
Lizzit
, W.
Wurth
, and D.
Menzel
, Phys. Rev. Lett.
80
, 1774
(1998
).15.
C.
Keller
, M.
Stichler
, G.
Comelli
, F.
Esch
, S.
Lizzit
, D.
Menzel
, and W.
Wurth
, Phys. Rev. B
57
, 11951
(1998
).16.
A.
Sandell
, P. A.
Brühwiler
, A.
Nilsson
, P.
Bennich
, P.
Rudolf
, and N.
Mårtensson
, Surf. Sci.
429
, 309
(199
).17.
W.
Wurth
and D.
Menzel
, Chem. Phys.
251
, 141
(2000
).18.
S.
Vijayalakshmi
, A.
Föhlisch
, F.
Hennies
, A.
Pietzsch
, M.
Nagasono
, W.
Wurth
, A. G.
Borisov
, and J. P.
Gauyacq
, Chem. Phys. Lett.
427
, 91
(2006
).19.
A.
Föhlisch
, S.
Vijayalakshmi
, F.
Hennies
, W.
Wurth
, V. R. R.
Medicherla
, and W.
Drube
, Chem. Phys. Lett.
434
, 214
(2007
).20.
P. A.
Brühwiler
, O.
Karis
, and N.
Mårtensson
, Rev. Mod. Phys.
74
, 703
(2002
).21.
M. P.
de Jong
, R.
Friedlein
, S. L.
Sorensen
, G.
Öhrwall
, W.
Osikowicz
, C.
Tengsted
, S. K. M.
Jönsson
, M.
Fahlmann
, and W. R.
Salaneck
, Phys. Rev. B
72
, 035448
(2005
).22.
H.
Petek
and S.
Ogawa
, Prog. Surf. Sci.
56
, 239
(1997
).23.
M.
Bauer
, S.
Pawlik
, and M.
Aeschlimann
, Phys. Rev. B
55
, 10040
(1997
).24.
25.
C.
Schwennicke
, D.
Jürgens
, G.
Held
, and H.
Pfnür
, Surf. Sci.
316
, 81
(1994
).26.
G. S.
Brown
, M. H.
Chen
, B.
Crasemann
, and G. E.
Ice
, Phys. Rev. Lett.
45
, 1937
(1980
).27.
A.
Kivimäki
, A. N.
de Brito
, S.
Aksela
, H.
Aksela
, O. P.
Sairanen
, A.
Ausmees
, S. J.
Osborne
, L. B.
Dantas
, and S.
Svensson
, Phys. Rev. Lett.
71
, 4307
(1993
).28.
M. O.
Krause
and J. H.
Oliver
, J. Phys. Chem. Ref. Data
8
, 329
(1979
).29.
A.
Föhlisch
, D.
Menzel
, P.
Feulner
, M.
Ecker
, R.
Weimar
, K. L.
Kostov
, G.
Tyuliev
, S.
Lizzit
, R.
Larciprete
, F.
Hennies
, and W.
Wurth
, Chem. Phys.
289
, 107
(2003
).30.
M.
Lindroos
, P.
Hofmann
, and D.
Menzel
, Phys. Rev. B
33
, 6798
(1986
).31.
F. J.
Himpsel
, K.
Christmann
, P.
Heimann
, and D. E.
Eastman
, Phys. Rev. B
23
, 2548
(1981
).32.
E. V.
Chulkov
, A. G.
Borisov
, J. P.
Gauyacq
, D.
Sánchez-Portal
, V. M.
Silkin
, V. P.
Zhukov
, and P. M.
Echenique
, Chem. Rev. (Washington, D.C.)
106
, 4160
(2006
).© 2007 American Institute of Physics.
2007
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.