J. Phys. France 50, 3133-3146 (1989)
DOI: 10.1051/jphys:0198900500200313300

Structure of C6H12 films on graphite

A. Razafitianamaharavo¹, P. Convert², J.P. Coulomb³, B. Croset⁴ et N. Dupont-Pavlovsky<sup>1

1</sup>  CNRS, Laboratoire Maurice Letort, BP 104, 54600 Villers les Nancy, France
²  Institut Laue Langevin, 156 Centre de Tri, 38042 Grenoble Cedex, France
³  CRMC2, Département de Physique, Faculté des Sciences de Luminy, Case 901, 13288 Marseille Cedex 09, France
⁴  Groupe de Physique des Solides, ENS, Paris V, 75251 Paris Cedex 05, France

Abstract
An X-ray and neutron scattering study of C6H12 adsorbed on graphite has been performed from 77 to 260 K. In the monolayer range, three solids have been observed ; they exhibit, in order of increasing density, a commensurate √7 . √7 structure (S1), an incommensurate hexagonal structure (S 2)' and a centered rectangular structure (S3 ). The melting temperature has been located at 240 K, and a tentative phase diagram has been proposed. Only one layer is adsorbed at 77 K before 3D condensation, whereas two layers are adsorbed at 233 K. The completion of the second layer occurs according to a first order transition process from a hexagonal monolayer (S2) to a centered rectangular bilayer (S3).

Résumé
Une étude du cyclohexane adsorbé sur graphite a été effectuée par diffraction de neutrons et de rayons X entre 77 et 260 K. Dans le domaine de la monocouche, trois structures solides ont été observées qui sont, par ordre de densité croissante, une structure commensurable √7 . √7, (S1), une structure hexagonale incommensurable (S2 ), et une structure rectangulaire centrée (S3 ). La température de fusion était située à 240 K, et un diagramme de phases proposé. Une seule couche monomoléculaire est adsorbée à 77 K avant la condensation tridimensionnelle, alors que deux couches sont adsorbées à 233 K. La formation de la seconde couche fait intervenir une transition du premier ordre d'une monocouche hexagonale (S2) en une bicouche rectangulaire centrée (S3).

PACS
6843F - Adsorbate structure (binding sites, geometry).

Key words
adsorbed layers -- commensurate incommensurate transformations -- monolayers -- neutron diffraction examination of materials -- organic compounds -- surface phase transformations -- X ray diffraction examination of materials