Aufbau eines Tieftemperaturrastertunnelmikroskops und Messungen auf Ni₃Al(111)

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Tieftemperaturrastertunnelmikroskop aufgebaut. Im ersten Teil der Arbeit (Kapitel 2) wird der Aufbau dieses Gerätes ausführlich beschrieben. Nach einer kurzen Erläuterung der verwendeten Meßmethoden (Kapitel 3), werden in Kapitel 4 einige Testmessungen an einer Graphit und einer Goldoberfläche vorgestellt. Die Präparation dünner Aluminiumoxidfilme auf Einkristalloberflächen von aluminiumhaltigen Legierungen ist eine vielfach verwendete Methode, um Aluminiumoxidoberflächen mit Methoden der Oberflächenphysik zu untersuchen, die eine elektrisch leitende Probe erfordern. In Kapitel 5 werden die strukturellen und elektronischen Eigenschaften eines dünnen Aluminiumoxidfilms auf der Ni₃Al(111)-Oberfläche mittels Tieftemperaturrastertunnelmikroskiopie und -Spektroskopie untersucht. Durch Abbildung des Ni₃Al(111)-Substrats durch den Oxidfilm hindurch kann die Überstrukturbeziehung zwischen Substrat und Aluminiumoxidüberstruktur bestimmt werden. Die Aluminiumoxidüberstruktur erweist sich als kommensurabel zum Substrat. Tunnelspektroskopische Messungen zeigen, dass an den Koinzidenzpunkten ein Punktdefekt vorliegt. Dies erklärt den bereits bekannten Templateffekt dieses Films auf das Nukleationsverhalten bei der Epitaxie diverser Metalle. In Kapitel 6 wird das Nukleationsverhalten von Eisen auf dem Aluminiumoxidfilm untersucht. Auch hier kann eindeutig ein Templateffekt der Aluminiumoxidüberstruktur auf das Nukleationsverhalten nachgewiesen werden. Das Nukleationsverhalten des organischen Moleküls Kupferphthalocyanin auf diesem Film wird in Kapitel 7 untersucht. In diesem Fall kann ein Templateffekt, zumindest unter den verwendeten Aufdampfbedingungen, nicht nachgewiesen werden.