Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 23: Epitaxie und Wachstum (III)

O 23.10: Vortrag

Mittwoch, 24. März 1999, 16:45–17:00, S2

PEEM-Untersuchungen zur Diffusion von Cu und Ag auf Mo(110) — •H. Conrad¹, O. Borucik¹, V. Chab², M. Snabl² und W. Stenzel¹ — ¹Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Faradayweg 4-6, D-14195 Berlin — ²Inst. of Physics, Acad. of Science, Cukrovarnicka 10, 16200 Praha 6, Czech Republic

Die Diffusion von Cu und Ag auf Mo(110) wurde ausgehend von eingefrorenen Konzentrationsverteilungen (∼100 µm Gebiete in Streifen- oder Kreisform) mittels der Photoemissions-Elektronenmikroskopie verfolgt. Zwei Temperaturbereiche für die Diffusionsprozesse lassen sich unterscheiden. Bei niedrigerer Temperatur (∼750 K für Cu) bilden sich im Randbereich der bedeckten Gebiete hell/dunkel-Strukturierungen, die sich als Separation in eine dichte und eine verdünnte Phase zwischen den Stufenstrukturen des Substrats identifizieren lassen, wobei die dichte Phase an den Stufenkanten lokalisiert ist. Gleichzeitig entsteht eine scharfe Grenze zur unbedeckten Substratoberfläche. Bei höheren Temperaturen (900-1000 K für Cu) verringert sich die Größe des bedeckten Areals sichtbar, die Adsorbatatome diffundieren aus diesem Gebiet. Die Strukturierung breitet sich über das gesamte Innere der bedeckten Gebiete aus, deren scharfer Umriss bleibt aber ohne Formänderung erhalten. Ag verhält sich fast identisch, allerdings liegen die benötigten Temperaturen etwa 200 K niedriger. Wird die Temperaturabhängigkeit der direkten Reduktionsgeschwindigkeit nach Arrhenius ausgewertet, ergibt sich die unrealistische Aktivierungsenergie von ∼2,4 eV für Cu. Aus einem ersten Ansatz, der eine Diffusion nur aus der verdünnten Phase annimmt, läßt sich ableiten, daß diese scheinbare Aktivierungsenergie aus einer Summe der Phasenübergangs- und dem doppelten der tatsächlichen Diffusionsenergie zusammengesetzt ist.