Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 24: Teilchen und Cluster (I)

O 24.7: Vortrag

Dienstag, 27. März 2001, 17:45–18:00, K

Absolutwerte der freien Oberflächen- und Stufenenergie aus der dreidimensonalen Gleichgewichtsform kleiner Kristalle — •Hans P. Bonzel und Arndt Emundts — Forschungszentrum Jülich, IGV

Es wird gezeigt, dass eine genaue Abbildung der dreidimensionalen Gleichgewichtsform kleiner Kristalle mit dem Rastertunnel- oder Rasterkraftmikroskop dazu benutzt werden kann, die absolute freie Stufen- und Oberflächenenergie für eine niedrig indizierte Orientierung zu bestimmen [1]. Die Gleichgewichtsform und insbesondere die Grösse einer Facette muss dazu als Funktion der Temperatur abgebildet werden. Aus der Anpassung der Messdaten an eine theoretische Form der temperaturabhängigen freien Stufenenergie, unter Berücksichtigung einer abgeschätzten Schwingungsentropie der Stufenatome, kann die Stufenenergie bei T=0 K ermittelt werden. Ist auch der Abstand der Facette zum Kristallmittelpunkt bekannt, kann man aus dem Verhältnis des Facettenradius zu diesem Abstand die freie Oberflächenenergie der Facette berechnen. Erste Experimente an Pb-Kristalliten im Bereich 400- 550 K wurden durchgeführt und werden diskutiert. Ostwald-Reifung der Kristallite und die Frage nach der Erreichbarkeit des thermodynamischen Gleichgewichtes [2] sind experimentelle Probleme, welche die erfolgreiche Durchführung dieses Experimentes z.Z. noch behindern. [1] H.P. Bonzel und A. Emundts, Phys. Rev. Lett. 84 (2000)5804. [2] W.W. Mullins und G.S. Rohrer, J. Am. Ceram. Soc. 83 (2000)214.