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O: Oberflächenphysik

O 39: Struktur und Dynamik reiner Oberfl
ächen (II)

O 39.5: Vortrag

Freitag, 26. März 1999, 12:15–12:30, S10

Beitrag von Gitterschwingungen zur Diffusion an Oberflächen — •Ulrike Kürpick^1,2, Talat S. Rahman¹ und Burkhard Fricke² — ¹Kansas State University, Manhattan, Kansas 66506, USA — ²Universität Kassel, Fachbereich Physik, 34109 Kassel

Wir stellen eine kürzlich von uns entwickelte Methode vor [1], mit der wir den Beitrag der Gitterschwingungen zur Selbstdiffusion auf Ag, Cu und Ni Oberflächen im Rahmen der Transition State Theory untersuchen. Dazu berechnen wir explizit die freie Energie der Gitterschwingungen als Funktion der Temperatur. Die Wechselwirkung der Atome untereinander erfolgt durch Vielteilchen–Potentiale vom Typ der Embedded Atom Method. Wir präsentieren Rechnungen für unterschiedliche Diffusionsmechanismen, wie z. B. den Sprung–, den Austauschmechanismus oder die Diffusion von Leerstellenatomen (vacancies) auf verschiedenen glatten und gestuften Flächen. Es zeigt sich, daß die Verwendung der quantenmechanischen Zustandfunktion bei niedrigen Temperaturen (< 200 K, bei denen die meisten Experimente durchgeführt werden) zu temperaturabhängigen Vorfaktoren führt. Bei allen untersuchten Systemen ist der Beitrag der Entropie zum Vorfaktor signifikant. Wir diskutieren die Abhängigkeit der Vorfaktoren von atomistischen Eigenschaften anhand der berechneten Schwingungszustandsdichten.

[1] U. Kürpick, A. Kara, T. S. Rahman, Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 1086.