Regensburg 2007 – wissenschaftliches Programm

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O: Fachverband Oberflächenphysik

O 8: Methods: Scanning Probe Techniques I

O 8.6: Vortrag

Montag, 26. März 2007, 12:30–12:45, H41

Eine neue Methode zur Berechnung von Zustandsdichten aus gemessenen Tunnelspektren — •Berndt Koslowski, Christof Dietrich, Anna Tschetschetkin und Paul Ziemann — Institut für Festkörperphysik, Universität Ulm, 89069 Ulm

Vorgestellt wird eine neue Methode zur Berechnung von elektronischen Zustandsdichten (DOS) aus I-V-Spektren, die mit dem Raster-Tunnel-Mikroskop gemessenen wurden. Ausgangspunkt ist die WKB-Näherung für 1-dimensionales Tunneln. Durch einfache Näherung lässt sich ein Ausdruck für die DOS ableiten, der im Gegensatz zu früheren Methoden nicht nur dI/dV, sondern neben bestimmbaren Parametern (Abstand, Austrittsarbeit) auch den Tunnelstrom I selbst enthält. Hiermit wird eine auf die Oberfläche zurückgerechnete DOS bestimmt. Ferner kann die DOS der Probe durch eine Volterra-Gleichung 2. Art ausgedrückt werden, so dass sich das Neumann*sche Näherungsverfahren anwenden lässt. Vergleich mit gerechneten Modellzustandsdichten zeigt, dass dieses Iterationsverfahren sehr schnell konvergiert und man bereits nach etwa drei Iterationsschritten die Modell-DOS aus dI/dV erhält. Analog lässt sich auch für die DOS der Tunnelspitze eine Volterra-Gleichung formulieren, so dass ein System von Integrodifferentialgleichungen entsteht. Falls sich zusätzliche experimentelle Informationen gewinnen lassen, z.B. die differentielle Barrierenhöhe d2I/(dVdz), so kann das Gleichungssystem selbstkonsistent gelöst werden. Damit erreicht man im Idealfall eine Entfaltung der beiden DOS von Probe und Spitze.