Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 36: Hauptvortrag

O 36.1: Hauptvortrag

Freitag, 15. März 2002, 10:15–11:00, H36

Atomar aufgelöste Oberflächenuntersuchungen mit dem Rasterkraftmikroskop (RKM) — •F. J. Giessibl, S. Hembacher, H. Bielefeldt, M. Herz und J. Mannhart — Universität Augsburg, Experimentalphysik VI, EKM, Universitätsstrasse 1, 86135 Augsburg

Etwa zehn Jahre nach der Erfindung des RKMs war es erstmals möglich, damit reaktive Oberflächen atomarer aufgelöst abzubilden [1]. Ursprünglich wurde dazu ein Federbalken mit einer Steifigkeit von k≈ 20 N/m und einer Schwingungsamplitude von A≈ 30 nm an eine Oberfläche angenähert, und die Änderung seiner Schwingungsfrequenz als bildgebendes Signal verwendet. Obwohl mit dieser Methode wichtige Durchbrüche erzielt wurden, wie z.B. die Abbildung von äusserst schwach gebundenen Xenon-Filmen [2] und die atomar aufgelöste Kraftspektroskopie [3], sind die anfangs gefundenen Parameter nicht optimal. Zunächst theoretisch und später experimentell konnte gezeigt werden, dass mit A≈1 nm und k≈ 2000 N/m die Auflösung dramatisch steigt und sogar Atomorbitale abgebildet werden können [4]. Für die Zukunft ergeben sich experimentelle Herausforderungen in der Konstruktion von atomar definierten Spitzen (Element, Orientierung, Magnetismus) und theoretische Fragestellungen in der Berechnung atomarer Kräfte [5]. Diese Arbeit wurde vom BMBF (13N6918) gefördert.

[1] F.J. Giessibl, Science 267, 68 (1995).

[2] W. Allers et al. Europhys. Lett. 48, 276 (1999).

[3] M.A. Lantz et al. Science 291, 2580 (2001).

[4] F.J.G., S. H., H. B., J. M., Science 289, 422 (2000).

[5] F.J.G., H. B., S. H., J. M., Ann. Phys. (Leipzig) 10, 887 (2001).