Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 19: Ionenstrahlverfahren II – Oberfl
ächenmodifizierung

DS 19.2: Vortrag

Donnerstag, 27. März 2003, 17:15–17:30, GER/37

Wellenbildung auf Glasoberflächen — •Klaumünzer Siegfried — Hahn-Meitner-Institut, Glienicker Str. 100, 14109 Berlin

Die Bestrahlung von dicken Gläsern mit schnellen Ionen erzeugt mechanische Spannungen und ein Abgleiten der bestrahlten Schicht, sobald Strahlrichtung und Oberflächennormale einen Winkel >0 einschliessen. Dieses Abgleiten beeinflusst die Oberflächenmorphologie realer Gläser dramatisch. Unterhalb eines kritischen Winkels werden raue Oberflächen glatt. Oberhalb dieses kritischen Winkels werden bestimmte Fourierkomponenten des Rauigkeitsmusters mit zunehmender Bestrahlung verstärkt, so dass sich ein reguläres Wellenmuster ausbildet. Der Wellenvektor zeigt in Richtung der Projektion des Ionenstrahls auf die Probenoberfläche. Die Wellenlänge skaliert mit der Dicke der abgleitenden Schicht, die im wesentlichen durch die Spurlänge des Ions gegeben ist. Anhand von Beispielen wird gezeigt, dass diese Wellenbildung wahrscheinlich in allen amorphen Stoffen auftritt.

Ausgehend vom gegenwärtigen Verständnis der Ionenspurbildung wird eine konstitutive Gleichung vorgestellt, die das Verhalten amorpher Stoffe unter Hochenergiebestrahlung beschreibt. Demnach ist das Amplitudenwachstum bestimmter Moden eine Folge der nichlinearen Kopplung von mechanischer Spannung und Schergeschwindigkeit.