Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe

O: Oberflächenphysik

O 36: Poster (II)

O 36.6: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 20:00–22:30, Zelt

AFM-Untersuchungen des Übergangs von einer Spalt- zu einer Verdampfungstopographie der (111)-Oberfläche von CaF₂ — •H. Dabringhaus¹, B.J. Engelhardt² und K. Wandelt² — ¹Mineralogisch-Petrologisches Institut, Universität Bonn — ²Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Universität Bonn

Die Entwicklung der (111)-Oberfläche von CaF₂ von einer Spalt- zu einer Verdampfungstopographie wurde mit AFM untersucht. Oberflächen, die im Vakuum gespalten wurden, zeigen die hexagonale Anordnung der obersten Fluorschicht. Spaltstufen haben eine Höhe von 0.32 nm, entsprechend dem Abstand der F⁻-Ca²⁺-F⁻ Dreifachschichten parallel zur Oberfläche, bzw. ganzzahliger Vielfacher hiervon. Die Stufen, die im wesentlichen in <110>-, <211>- und <321>-Richtungen verlaufen, weisen eine blitzartige Anordnung auf. Ab ungefähr 820 K findet durch das Abschmelzen von Spaltspitzen eine Umwandlung in eine Topographie mit drei- und sechseckigen Inseln statt. Verantwortlich hierfür sind Stufen- und/oder Oberflächendiffusionsprozesse. Tempern bei höheren Temperaturen führt zur weiteren Bildung dreieckiger Inseln mit Stufen in <110>-Richtungen und zur Glättung der Oberfläche. Elektronenmikroskopische Untersuchungen von Pt/C-Abdrücken der Oberfläche nach Abdampfen von ca. 100 Dreifachschichten zeigen die Bildung sechseckiger Verdampfungsgruben. Wird die Oberfläche beim Tempern zusätzlich niederenergetischen Streuelektronen ausgesetzt, erfolgt eine starke Oberflächenerosion. Die dabei entstehenden dreizähligen Ätzgruben mit Kanten in <110>-Richtungen können durch gleichzeitiges Auftreten von elektronenstimulierter Desorption von Fluor, Verdampfung metallischen Calciums sowie teilweisem Ausheilen der Oberfläche erklärt werden.