5.3.5 O-Re ð12 31Þ Kink Edge and Chemisorbed States . . . . 93
5.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
6 Atomic Chains, Clusters, and Nanocrystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.1 Observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.2 BOLS-TB Formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.3 Gold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.3.1 STM/S-DFT: End and Edge Polarization . . . . . . . . . . 103
6.3.2 PES: The 4f and the 5d Bands . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.3.3 BOLS-TB Quantification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.4 Silver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.4.1 STM/S-DFT: Adatom Polarization . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.4.2 APECS: 3d and 5s Band Cooperative Shift . . . . . . . . 108
6.4.3 BOLS-TB Formulation and Derivatives . . . . . . . . . . . 109
6.5 Copper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.5.1 STM/S-PES-DFT: Entrapment and Polarization . . . . . . 111
6.5.2 APECS: Interface 2p and 3d Energy Shift . . . . . . . . . 112
6.5.3 BOLS-TB Formulation and Derivatives . . . . . . . . . . . 113
6.6 Nickel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.6.1 NEXAFS-XPS: Shell-Resolved Entrapment . . . . . . . . 117
6.6.2 APECS: 2p and 3d Band Cooperative Shift . . . . . . . . 117
6.6.3 BOLS-TB-ZPS Formulation and Derivatives . . . . . . . . 120
6.7 Li, Na, K, Rb, and Cs Clusters and Skins . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.7.1 Na 2p and K 3p Entrapment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.7.2 CN Dependent Binding Energy Shift . . . . . . . . . . . . . 121
6.7.3 Li, Na, K Skins and Size Trends . . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.7.4 Rb and Cs Skins and Size Trends . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.8 Diamond Structured Si and Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
6.8.1 Entrapment of the 2p and the Valence Band of Si . . . . 125
6.8.2 Pb 5d Binding Energy Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.9 Co, Fe, Pt, Rh, and Pd Nanocrystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6.9.1 Co Islands: Valence Entrapment . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6.9.2 Pd, Fe, Rh, and Pt: Core Level Entrapment . . . . . . . . 131
6.10 STS of Si and Pd Nanostructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.11 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7 Carbon Allotropes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.1.1 Wonders of CNTs and GNRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.1.2 Challenges and Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Contents
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5.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
6 Atomic Chains, Clusters, and Nanocrystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.1 Observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.2 BOLS-TB Formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.3 Gold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.3.1 STM/S-DFT: End and Edge Polarization . . . . . . . . . . 103
6.3.2 PES: The 4f and the 5d Bands . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.3.3 BOLS-TB Quantification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.4 Silver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.4.1 STM/S-DFT: Adatom Polarization . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.4.2 APECS: 3d and 5s Band Cooperative Shift . . . . . . . . 108
6.4.3 BOLS-TB Formulation and Derivatives . . . . . . . . . . . 109
6.5 Copper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.5.1 STM/S-PES-DFT: Entrapment and Polarization . . . . . . 111
6.5.2 APECS: Interface 2p and 3d Energy Shift . . . . . . . . . 112
6.5.3 BOLS-TB Formulation and Derivatives . . . . . . . . . . . 113
6.6 Nickel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.6.1 NEXAFS-XPS: Shell-Resolved Entrapment . . . . . . . . 117
6.6.2 APECS: 2p and 3d Band Cooperative Shift . . . . . . . . 117
6.6.3 BOLS-TB-ZPS Formulation and Derivatives . . . . . . . . 120
6.7 Li, Na, K, Rb, and Cs Clusters and Skins . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.7.1 Na 2p and K 3p Entrapment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.7.2 CN Dependent Binding Energy Shift . . . . . . . . . . . . . 121
6.7.3 Li, Na, K Skins and Size Trends . . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.7.4 Rb and Cs Skins and Size Trends . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.8 Diamond Structured Si and Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
6.8.1 Entrapment of the 2p and the Valence Band of Si . . . . 125
6.8.2 Pb 5d Binding Energy Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.9 Co, Fe, Pt, Rh, and Pd Nanocrystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6.9.1 Co Islands: Valence Entrapment . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6.9.2 Pd, Fe, Rh, and Pt: Core Level Entrapment . . . . . . . . 131
6.10 STS of Si and Pd Nanostructures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.11 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7 Carbon Allotropes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.1.1 Wonders of CNTs and GNRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.1.2 Challenges and Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
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