Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 6: Quasikristalle II

M 6.5: Fachvortrag

Montag, 26. März 2001, 12:45–13:00, S5.3

Ionenstrahlanalytische Untersuchungen zur Anfangsoxidation von i-AlPdMn-Quasikristall-Oberflächen — •H.D. Carstanjen¹, A. Khellaf¹ und D. Plachke^1,2 — ¹Max-Planck-Institut für Metallforschung, 70569 Stuttgart — ²Universität Stuttgart, Institut für Theoretische und Angewandte Physik, 70550 Stuttgart

Die Anfangsoxidation der fünfzähligen Oberfläche von i-AlPdMn-Ein-Quasikristallen wurde mit hochauflösender Ionenstrahlanalyse untersucht. Durch Sputtern und Ausheilen im UHV bei 840 K wurde eine fünfzählige quasikristalline Oberfläche präpariert (kontrolliert mit LEED), durch Ausheilen bei 670 K eine Oberfläche mit kubischer Symmetrie. Die Oxidation erfolgte bei O₂-Partialdrücken bis 10⁻⁵ mbar bei Raumtemperatur und bei 840 K. Sauerstoff-Konzentrationsprofile wurden mittels hochaufgelöster ERDA mit dem elektrostatischen Spektrometer am Pelletron-Beschleuniger des MPI für Metallforschung gemessen. Bei Oxidation bei Raumtemperatur wurde eine Sättigung der Sauerstoff-Bedeckung in 2 Stufen bei 1 · 10¹⁵ at./cm² (bei 40 L O₂) und 2 · 10¹⁵ at./cm² (bei 200 L O₂) beobachtet, was für Al₂O₃ Oxiddicken von 0,75 nm bzw. 1,5 nm entspricht. Bei Oxidation bei 840 K wächst die Sauerstoff-Bedeckung dagegen bis 10000 L O₂ auf 6 · 10¹⁵ at./cm² an. Die Oxidation der kubischen Oberfläche bei Raumtemperatur verläuft schneller als die Oxidation der quasikristallinen Oberfläche. Die ERDA-Spektren zeigen, daß auch unterhalb der Oxidschicht eine signifikante Sauerstoffkonzentration vorhanden ist, vor allem für Oxidation bei hoher Temperatur. Mit hochaufgelöster RBS wurden Konzentrationsprofile von Al, Pd und Mn unter der Oxidschicht gemessen.