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M: Metallphysik

M 13: Grenzfl
ächen

M 13.8: Fachvortrag

Dienstag, 12. März 2002, 18:15–18:30, H4

Ab-initio Untersuchung des Bindungsverhaltens von Mo und MoO₃ auf SrTiO₃ — •Thomas Classen, Thorsten Ochs und Christian Elsässer — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Seestraße 92, 70174 Stuttgart

Metall-Keramik-Grenzflächen sind für verschiedenste technische Anwendungen, von der Halbleiter- bis in die Automobilindustrie, interessant. Weitgehend ungeklärt ist bisher die grundlegende elektronische Bindungsstruktur an diesen Grenzflächen zweier Festkörper mit einerseits metallischen und andererseits ionisch-kovalenten Bindungen.

Aufbauend auf Ergebnissen zur Energetik und Atomistik von Mo auf SrTiO₃ wurden die Bindungen an der Mo/SrTiO₃-(001)-Grenzfläche durch Analyse der elektronischen Struktur untersucht. Mittels der ab-initio Mixed-Basis-Pseudopotential-Methode der lokalen Dichtefunktionaltheorie wurden selbstkonsitente Elektronenverteilungen für mehrere Atomlagen von Mo auf SrTiO₃ bestimmt und deren Zustandsdichten, Elektronendichten und Überlapp-Populationen an der Grenzfläche analysiert. Hieraus konnte eine Vorstellung der Bindungsstruktur entwickelt werden. Ferner wurde nachgewiesen, dass eine Grenzfläche mit einer reaktiven Zwischenschicht aus Molybdänoxid gegenüber einer Grenzfläche ohne Zwischenschicht energetisch bevorzugt ist. Dies hat eventuell weitreichende technische Auswirkungen, da unter realen Bedingungen bereits die Anwesenheit geringer Mengen von Sauerstoff zur Bildung einer Zwischenschicht an der Grenzfläche ausreichen können.