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DS: Dünne Schichten

DS 13: Strukturbildung

DS 13.3: Vortrag

Mittwoch, 26. März 2003, 17:15–17:30, GER/37

Das spannende Spiel der Spannungen, Bildung und Kontrolle nanostrukturierter Metalltemplate — •Tobias Beck und Hubert Zajonz — Max-Planck-Institut für Metallforschung

Bei der Erzeugung von Nanoclustern mit enger Größenverteilung spielen wohlgeordnete Metalltemplate eine Hauptrolle. Es ist ein Spiel der aus atomaren Misfits resultierenden Spannungsverteilungen, das die Bildung einer Vielzahl neuer Phasen ermöglicht. Beispiele sind die Streifenphase von Cu auf Ru(0001) oder die hexagonale Rekonstruktion von S auf dieser Streifenphase. Das Verständnis der Geometrie und des Verhaltens der 2-dimensionalen Nanophasen auf metallischen Oberflächen und ihre Kontrolle könnte das gezielte Wachstum von Clustern in greifbare Nähe rücken. In-Situ-Messungen mit Synchrotronstrahlung sind eine hervorragende Möglichkeit, die Morphologie der nur wenige Atomlagen dicken Rekonstruktionen zu beobachten, und ihre Abhängigkeiten von externen Faktoren wie Temperatur oder Bedeckung quantitativ zu verfolgen.

Am Beispiel einer neuen zweidimensionalen Rekonstruktion von Cu auf Ru(0001), hervorgerufen durch Einwirkung von 5 Langmuir Sauerstoff, lassen sich die Übergänge zwischen zwei verschiedenen Spannungsmustern auf der Metalloberfläche direkt in die Karten kucken. Bei Temperaturen oberhalb von 490 K erfolgt der bei tieferen Temperaturen eindimensionale Spannungsabbau plötzlich in zwei Richtungen. Ein zusätzlicher Stressabbau zwischen Substrat und Kristall von 70% ist die Folge. Beim Abkühlen lässt sich dieser Effekt wieder vollständig rückgängig machen. Unter dem wachen Auge des Röntgenstrahls zeigt sich so ein reversibler Temperaturschalter für die Nanowelt.