260044 VO Physik d. Oberflächen u. ultradünnen Schichten (2007S)

Das Verständnis der Physik von Oberflächen und ultradünnen Schichten auf atomarer Skala ist in der modernen Materialphysik und vielen gerade im Entstehen begriffenen Technologien von zentraler Bedeutung (z. B. strukturierte magnetische Speicherschichten hoher Informationsdichte, molekulare Elektronik, maßgeschneiderte Katalysatoren). Diese Vorlesung bietet zunächst eine prägnante Einführung in die physikalischen Grundlagen (u. a. kristallographische und elektronische Eigenschaften) und in die experimentellen Methoden der Oberflächenphysik (z. B. Elektronenbeugung, Augerelektronenspektroskopie, Rastersondenmikroskopie) einschließlich der wichtigen Ultrahochvakuumtechnik. Aus dem sehr umfangreichen interdisziplinären Themenkreis im Grenzbereich zwischen Physik und Chemie werden infolge insbesondere jene Themen behandelt, die einen besonderen Bezug zur Festkörperphysik haben, wie etwa das Wachstum und die speziellen Eigenschaften ultradünner (wenige Monolagen dicker) Schichten, die abhängig von den Präparationsbedingungen auch als Arrays linien- oder punktförmiger Strukturen aufwachsen können ("Quantendrähte", "Qantenpunkte"). Ein methodischer Schwerpunkt ist die hochauflösende Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie, die die Abbildung und Manipulation einzelner Atome und Moleküle erlaubt, was ihr eine besondere Rolle in der Aufklärung komplexer Strukturen und Oberflächenprozesse (Schichtwachstum, Oberflächendiffusion, Phasenübergänge) zuweist, sowie die atomar aufgelöste Abbildung der chemischen Oberflächenordnung und oberflächennaher Gitterdefekte und Streuzentren (z. B. stehende Elektronenoberflächenwellen, Kondoresonanzen im Bereich einzelner Verunreinigungs- oder Legierungsatome) ermöglicht.