ISBN 9783868539783

978-3-86853-978-3, Reihe Physik

Matthias Gubo
Epitaktische Kobaltoxid-Filme auf Ir(100)

120 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Wachstum von Kobaltoxid auf der Ir(100)-Oberfläche mit Hilfe der Rastertunnelmikroskopie (STM), der Beugung langsamer Elektronen (LEED) und der Thermodesorptionsspektroskopie (TDS) untersucht. Für insgesamt elf der auftretenden Strukturphasen wurden die Beugungsintensitäten vermessen, so dass die Theoriegruppe am Lehrstuhl daraus die Struktur mit kristallographischer Genauigkeit extrahieren konnte.

Weiter wurden zwei Möglichkeiten zur Herstellung quasi eindimensinaler Kobaltoxidstrukturen vorgestellt. Durch Oxidation von 1/3 MLE Co konnte eine sauerstoffinduzierte CoIr2-Oberfächenlegierung erzeugt werden. Diese besteht aus einer quadratischen Anordnung von Atomen, deren dicht gepackte Ketten alternierend aus einer Reihe Kobaltatomen und zwei Reihen Iridiumatomen aufgebaut ist. Durch Reaktion mit Wasserstoff kann dem System der Sauerstoff entzogen werden. Die CoIr2-Oberfächenlegierung bleibt dabei metastabil bestehen. Zwischen den einatomigen Ketten der Ir(100)-(10x1)-H-Phase konnten eindimensionale Streifen einer Oxidmonolagenphase hergestellt werden. Aufgrund der engen Kopplung von Magnetismus und Struktur könnten diese eindimensionalen Oxdistrukturen interessante magnetische Eigenschaften aufweisen. DFT-Rechnungen könnten hier Aufschluss geben.

Im Verlaufe dieser Arbeit konnte demnach eine Vielzahl von Kobaltoxidphasen verschiedenster vorher noch unbekannter Strukturen hergestellt und identifiziert werden. Ein neuartiger Kompensationsmechanismus des Dipolmoments polarer Filme wurde entdeckt. Neben den bekannten Volumenphasen wurden im Monolagenbereich neuartige Phasen erzeugt und charakterisiert. Es zeigte sich, dass das Oxidwachstum stark von der Chemie der an das Oxid angrenzenden metallischen Atome abhängt.