Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 23: Rastersondentechniken

O 23.11: Vortrag

Mittwoch, 25. März 1998, 17:00–17:15, H37

Thermische Ausdehnung einer Rastertunnelspitze nach ultraschneller optischer Anregung — •R. Huber, M. Koch, M. Perner, W. Spirkl und J. Feldmann — Sektion Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Amalienstr. 54, D-80799 München

Die Verknüpfung der Rastertunnelmikroskopie mit kurzen intensiven Laserpulsen verspricht eine Reihe interessanter Anwendungen, von der ortsaufgelösten Photoelektronen-Mikroskopie [1] bis hin zur Nanostrukturierung von Oberflächen [2]. Kritisch bei allen diesen Verfahren ist die transiente thermische Ausdehnung der Tunnelspitze aufgrund der laserinduzierten Erwärmung. Wir vermessen diese Ausdehnung indirekt mittels zeitaufgelöster Tunnelstrom-Messungen und direkt mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops. Unsere Messungen mit 100 fs Pulsen zeigen, daß die thermische Spitzenausdehnung bei einer Pulsenergie von 50 µJ bis zu 15 nm betragen kann und damit den typischen Arbeitsabstand der Tunnelspitze um ein Vielfaches übertrifft. Diese Resultate lassen vermuten, daß die in Ref. [2] gezeigten Nanostrukturen nicht die Folge einer nahfeld-induzierten Erhöhung der Laserintensität auf der Probenoberfläche sind, sondern auf eine mechanische Beschädigung durch die Tunnelspitze zurückzuführen sind.

[1] W. Pfeiffer et al., Appl. Phys. B 64, 265 (1997)

[2] J. Jersch and K. Dickmann, Appl. Phys. Lett. 68, 868 (1996)