Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3588
Schulze-Icken (genannt Konert), Georg
RTM-Untersuchung dynamischer Prozessse auf Cu(111)-Oberflächen am Beispiel von Stufenfluktuationen und pitaktisch gewachsenen Nanostrukturen
137 S., 1998

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der atomare Massentransport auf Cu(111)-Oberflächen mit Hilfe der Rastertunnelmikroskopie (RTM) untersucht. Ziel der Studien war es, die mikroskopischen Prozesse und Energien zu charakterisieren, welche für die Dynamik auf der Cu(111)-Oberfläche von Bedeutung sind.

Gleichgewichtsfluktuationen von Stufen wurden zwischen 305 K und 600 K untersucht. Es zeigt sich, daß unterhalb von 500 K atomare Diffusion hauptsächlich entlang der Stufenkanten erfolgt. Für diesen Prozess wurde eine Obergrenze für die Aktivierungsenergie bestimmt. Für Temperaturen oberhalb von 550 K gibt es Hinweise auf einen Übergang zu einer dominierenden Diffusion über die Terrasse.

Der Zerfall monoatomar hoher (bzw. tiefer) Adatom- und Leerstelleninseln ("Ostwald-Reifung") wurde zwischen 300 K und 360 K untersucht und theoretisch analysiert. Aus dem Temperaturverhalten des Zerfalls sowie durch numerische Rechnungen konnten die ratenbestimmenden Diffusionsschritte sowie relevante Energien bestimmt werden.

Bei der Untersuchung des Zerfalls mehrlagiger Inseln wurde ein überraschendes Verhalten beobachtet. Auf der Cu(111)-Oberfläche ist der Interlagenmassentransport durch eine Stufenbarriere behindert. Kommen sich zwei Stufenkanten jedoch sehr nahe, so verschwindet diese Barriere und ein stark überhöhter Interlagenmassentransport setzt ein ("Erdrutscheffekt"). Dieses Verhalten ist zur Zeit theoretisch noch nicht verstanden.


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Letzte Änderung: 07.06.2022