Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 22: Nanostrukturen
O 22.13: Vortrag
Mittwoch, 24. März 1999, 17:30–17:45, S1
Nanometer- Ripples auf ionenerodierten Pd(111) Oberflächen — •J. Hoffmeister und U. Geyer — I. Physikalisches Institut und SFB 345, Bunsenstraße 9, 37073 Göttingen
Pd(111) Einkristalle mit atomar glatten Terrassen von mindestens 500 nm Breite wurden mit 5 keV Xe+- Ionen erodiert. Aus der Konkurrenz zwischen der krümmungsabhängigen Zerstäubungsrate und der Präsenz einer Schwoebelbarriere (die Instabilitäten der Oberfläche bewirken) mit der Oberflächendiffusion entstehen charakteristische Oberflächenmuster auf der nm- Skala, die wir mit dem Rastertunnelmikroskop untersucht haben. Wir beobachten bei einer Bestrahlungstemperatur von 300 K sowie normaler
Inzidenz (θ =0) die Entstehung von mounds mit dreizähliger Symmetrie und charakteristischer Ausdehnung im nm- Bereich. Bei schräger Inzidenz der Ionen wird diese Symmetrie gebrochen, und es entsteht ein nahezu periodisches Furchenmuster (ripples), dessen Wellenvektor bei 300 K für θ <60∘ parallel zur Projektion des Ionenstrahles auf die Oberfläche und für θ >60∘ senkrecht dazu liegt. Die θ- Abhängigkeit der Wellenlängen dieser Muster sowie der kritische Winkel θc für
den Umschlag der Orientierung des Wellenvektors sind konsistent mit einer Theorie von Bradley und Harper (BH). Anders als in der BH- Theorie beobachten wir bei festem Bestrahlungwinkel und fester Dosis auch einen Umschlag der Orientierung des Wellenvektors mit steigender Bestrahlungstemperatur. Dieser Effekt wird mit dem Einfluß der Schwoebelbarriere auf die Oberflächendiffusion gedeutet.