Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 39: Struktur und Dynamik reiner Oberfl
ächen (II)
O 39.3: Vortrag
Freitag, 26. März 1999, 11:45–12:00, S10
Stufenenergetik von Pb(111) Vicinalflächen — •H. P. Bonzel, K. Arenhold und S. Surnev — Forschungszentrum Jülich, IGV, 52425 Jülich
Die Bildungsenergien von Stufen und Halbkristalllagen (Kinken), die Stufensteifigkeit und die Energie der Stufenwechselwirkung als Funktion der Stufenorientierung wurden durch eine quantitative Auswertung der Gleichgewichtsform kleiner Pb-Kristallite gewonnen. Die Pb-Kristallite wurden mit dem Rastertunnelmikroskop (RTM) abgebildet und zeigen ausgeprägte (111)- und (100)-Facetten. Die Begrenzung der (111)-Facette durch die nicht äquivalenten A- und B-Stufen ist mit dem RTM genau zu erfassen [1]. Durch eine inverse Wulff-Konstruktion erhält man aus der Form die orientierungsabhängige Stufenenergie. Unter der Annahme des Wertes für die freie Oberflächenenergie von 38 meV/Å2 ergeben sich die Werte der Stufenenergien von 25,9 meV/Å und 23,4 meV/Å für die A- und B-Stufen. Die Stufensteifigkeit kann ebenfalls aus der Facettenform ausgewertet werden. Sie ergibt sich aus der Stufenenergie, dividiert durch das Produkt aus Stufenkrümmung und Facettenradius. Die entropische Stufenwechselwirkungsenergie wird aus der Stufensteifigkeit erhalten und beträgt 5,8 meV/Å2 (A-Stufe) und 2,3 meV/Å2 (B-Stufe). Letztlich werden die Kinkenenergien für die A- und B-Stufen aus der Stufensteifigkeit zu 61 meV und 87 meV bei einer Temperatur von 440 K abgeschätzt.
[1] S. Surnev et al., J. Vac. Sci. Technol. A 16 (1998) 1059