J. Phys. France 46, 425-433 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:01985004603042500

On the limit of compression of a physisorbed monolayer

L.W. Bruch, J.M. Gay et J. Krim

Département de Physique , Faculté des Sciences de Luminy, Case 901, 13288 Marseille, France

Abstract
Effects on the limit of monolayer compression of large changes in the first layer adatom-substrate holding potential ε0 and of uniaxial registry of the monolayer are discussed. It is shown that if the monolayer-to-bilayer transition occurs with only small changes in the nearest neighbour spacing, the chemical potential there depends on the second-layer binding, but little on ε0. Consequences of the particularly large variations in ε0 for helium between substrates are discussed. Model calculations of the limit of compression for uniaxially registered Xe/Cu(110) are reported; the chemical potential at the transition is quite close to that for condensation of bulk Xe. The value of ε0 for Xe/Cu(110) and the experimental determination of the monolayer latent heat of adsorption are discussed and a revised value is proposed for the latent heat.

Résumé
On discute des effets des variations du potentiel d'interaction ε 0 entre le substrat et la première couche et de la commensurabilité uniaxiale de la monocouche sur sa limite de compression. S'il y a transition mono-bicouche avec seulement de faibles modifications de la distance entre proches voisins, la valeur du potentiel chimique dépend de l'interaction substrat-deuxième couche mais peu de ε0. On discute des effets des valeurs nettement différentes de ε0 pour divers substrats dans le cas de l'hélium. On présente des calculs sur la limite de compression du système commensurable uniaxial Xe/Cu(110); le potentiel chimique à la transition est très proche de celui de la condensation du Xe tridimensionnel. On discute de la valeur de ε0 pour Xe/Cu(110) et la détermination expérimentale de la chaleur latente d'adsorption de sa monocouche.

PACS
6835 - Solid surfaces and solid-solid interfaces: Structure and energetics.
6835M - Surface thermodynamics, surface energies.

Key words
adsorbed layers -- copper -- crystal binding -- heat of adsorption -- high pressure solid state phase transformations -- monolayers -- surface structure -- thermodynamic properties -- xenon