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Die ladungsabhängige Struktur von Grenzflächenwasser auf n-Ge (100) und (111) Oberflächen wurde mittels in situ und operando elektrochemischer abgeschwächter Totalreflexions-Infrarot (ATR-IR) Spektroskopie untersucht. Die experimentellen Spektren zeigen einen potentialaufgelösten Übergang der Termination der Ge-Oberfläche von OH zu H, d.h. von hydrophil zu hydrophob. Während dieses reversiblen Umschaltens werden die Grenzflächenwassermoleküle von der Oberfläche verdrängt und es bildet sich eine "hydrophobe Lücke". Die effektive Dicke dieser Lücke, die in Elektrolyten mit unterschiedlichen pH-Werten erhalten wurde, wurde experimentell auf wenige Ångström geschätzt. Die resultierenden IR-Spektren des Grenzflächenwassers in Kontakt mit dem hydrophoben Ge-H zeigen, dass das H-Brücken-Netzwerk von Wasser mit der H-terminierten Oberfläche schwächer wasserstoffbrückengebunden ist. |
