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O: Oberflächenphysik

O 40: Oxide und Isolatoren (II)

O 40.4: Vortrag

Freitag, 15. März 2002, 12:00–12:15, H45

Wachstum von Co auf Al₂O₃ / CoAl(100) — •Volker Rose und Rene Franchy — Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG 3) des Forschungszentrums Jülich, D-52425 Jülich, Germany

Die Oxidation von CoAl(100) und das Wachstum von Co auf dem gebildeten Al₂O₃ wurden mittels Augerelektronen-Spektroskopie (AES), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED), hochauflösender Elektronenverlustspektroskopie (EELS) und Rastertunnenmikroskopie (STM) untersucht.

Oxidation bei 300 K führt zur Bildung eines amorphen Al₂O₃, das im EEL Spektrum die charakteristischen Fuchs-Kliever Phononen bei 345, 630 und 890 cm⁻¹ zeigt. Findet die Oxidation hingegen bei 800 K statt, so bildet sich wohlgeordnetes Al₂O₃, mit einer (2×1)-Struktur in zwei zueinander senkrechten Domänen. Das EEL Spektrum besitzt Verluste bei 420, 625, 785 und 925 cm⁻¹. Das wohlgeordnete Oxid weist eine Bandlücke von 3.6 eV auf, und ist thermisch stabil bis 1200 K.

Auf die Oxidschicht wurde anschließend Co bei 300 K aufgedampft. Es wird ein Volmer-Weber Wachstum beobachtet, was in der stark unterschiedlichen freien Oberflächenenergie von Co (1870 mJ/m²) und Al₂O₃ (650-925 mJ/m²) begründet ist. Bei einer nominalen Bedeckung mit 25 Å bilden sich Cluster mit einem Durchmesser bis zu 100 Å. Die Größe der Co Cluster nimmt beim Anlassen der Probe zu. Oberhalb von 700 K scheint eine Segregation von Co in das Volumen stattzufinden.