Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 15: Raster-Kraft-Mikroskopie II

O 15.5: Vortrag

Dienstag, 18. März 1997, 10:30–10:45, BOT

Ein Modell zum Lateralkraftmikroskop — •H. Hölscher, U. D. Schwarz, and R. Wiesendanger — Institut f"ur Angewandte Physik, Universit"at Hamburg, Jungiusstr. 11, D-20355 Hamburg

Das Lateralkraftmikroskop (lateral force microscope, LFM) ist ein vielseitiges Meßinstrument zur Untersuchung von Reibungsphänomenen auf der Nanometerskala. Um experimentell erhaltene Meßergebnisse besser verstehen zu können, wurde ein Modell zur Simulierung des Rasterprozesses eines LFM entwickelt. Ausgehend von Bewegungsgleichungen ergibt sich ein System von gekoppelten nichtlinearen Differentialgleichungen, mit dem sich wesentliche Phänomene der Lateralkraftmikroskopie, wie etwa die typische zweidimensionale “Stick-Slip”-Bewegung der Mikroskopspitze und die Unabhängigkeit der Reibungskräfte von der Rastergeschwindigkeit, erklären lassen. Der Vergleich von simulierten LFM-Datensätzen und experimentell erhaltenen [1] zeigt eine gute Übereinstimmung von Theorie und Experiment. Durch eine zeitaufgelöste Analyse des Abtastprozesses wird schließlich demonstriert, daß nur kleine Teile des Oberflächenpotentials der Probe überhaupt von der Spitze abgetastet werden.

[1] S. Morita, S. Fujisawa, and Y. Sugarawa, Surf. Sci. Rep. 23 (1996) 1.