Валентный переход 2+ $\to$ 3+ в нанопленках иттербия, индуцируемый хемосорбированными на их поверхности молекулами CO и O$_2$

Исследованы процессы трансформаций поверхности и объема пленок иттербия нанометровой толщины, происходящих при взаимодействии поверхности этих пленок с различными молекулами-лигандами. Показано, что совокупность двух факторов – наличия неподеленной электронной пары в молекулах СО и O$_2$ и незаполненного 5$d$-уровня, лежащего вблизи уровня Ферми в металлическом двухвалентном иттербии, – обусловливает формирование устойчивого хемосорбционного состояния молекула-поверхностный слой нанопленки, в котором между молекулами газа и поверхностными ионами металла образуются донорно-акцепторные связи. В результате этого иттербий как на поверхности, так и в объеме нанопленки переходит в неавтономное, обусловленное хемосорбцией трехвалентное электронное состояние. Установлена величина, на которую этот переход распространяется в глубь нанопленки, и объяснено, почему она имеет аномально большое значение (по разным оценкам от 9 до 22 слоев). Также показано, что процесс заполнения слоя молекул-лигандов на поверхности иттербия имеет две стадии. Отражением двухстадийного характера этого процесса является немонотонный ход концентрационных зависимостей работы выхода структур CO–Yb и O$_2$–Yb.