Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 39: Struktur und Dynamik reiner Oberfl
ächen (II)
O 39.5: Vortrag
Freitag, 26. März 1999, 12:15–12:30, S10
Beitrag von Gitterschwingungen zur Diffusion an Oberflächen — •Ulrike Kürpick1,2, Talat S. Rahman1 und Burkhard Fricke2 — 1Kansas State University, Manhattan, Kansas 66506, USA — 2Universität Kassel, Fachbereich Physik, 34109 Kassel
Wir stellen eine kürzlich von uns entwickelte Methode vor [1], mit der wir den Beitrag der Gitterschwingungen zur Selbstdiffusion auf Ag, Cu und Ni Oberflächen im Rahmen der Transition State Theory untersuchen. Dazu berechnen wir explizit die freie Energie der Gitterschwingungen als Funktion der Temperatur. Die Wechselwirkung der Atome untereinander erfolgt durch Vielteilchen–Potentiale vom Typ der Embedded Atom Method. Wir präsentieren Rechnungen für unterschiedliche Diffusionsmechanismen, wie z. B. den Sprung–, den Austauschmechanismus oder die Diffusion von Leerstellenatomen (vacancies) auf verschiedenen glatten und gestuften Flächen. Es zeigt sich, daß die Verwendung der quantenmechanischen Zustandfunktion bei niedrigen Temperaturen (< 200 K, bei denen die meisten Experimente durchgeführt werden) zu temperaturabhängigen Vorfaktoren führt. Bei allen untersuchten Systemen ist der Beitrag der Entropie zum Vorfaktor signifikant. Wir diskutieren die Abhängigkeit der Vorfaktoren von atomistischen Eigenschaften anhand der berechneten Schwingungszustandsdichten.
[1] U. Kürpick, A. Kara, T. S. Rahman, Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 1086.