Oxidation von Eisenschichten auf MgO(001)-Substraten - Universität ...

5.2 Oxidierte Eisenschichten 5. Experimentelle Ergebnisse
abhängig von der Ausdringtiefe der Elektronen. Der Anteil der Mg 2+ -Ionen bleibt im Rahmen
des Fehlers nach jedem Behandlungsschritt nahezu gleich. Er liegt bei der unbehandelten
Eisenschicht bei 62 % und nach dem letzten Schritt bei 56 %. Nach der ersen Behandlung mit
Sauerstoff verringert sich der Anteil an metallischem Eisen von 32% auf 8%. Der Fe 0 -Anteil
bleibt unter Berücksichtigung der Fehlergrenzen während der nächsten drei Behandlungen
mit Sauerstoff nahezu gleich zwischen 8% und 12 %. Die Anteile von Fe 2+ -Ionen und Fe 3+ -
Ionen sind in der vorgelegten Eisenschicht mit 5% und 2% relativ gering, steigen aber nach
der ersten Behandlung mit Sauerstoff auf 18% und 16% an. Während den folgenden drei Behandlungen
mit Sauerstoff bleibt der Anteil an Fe 2+ -Ionen nahezu konstant und der Anteil
an Fe 3+ -Ionen verringert sich von 16% auf etwa 11%.
Nachdem die Schicht dreimal geheizt wurde, hat sich der Fe 2+ -Ionen-Anteil von 19% auf
30% erhöht, während sich der Anteil von metallischem Eisen verringert und der Anteil der
Fe 3+ -Ionen nahezu gleich bleibt.
Um den Sauerstoffanteil in der Probe zu bestimmen, wurde der O 1s-Peak mit einer Funktion
angefittet und mit den Anteilen der anderen Komponenten ins Verhältnis gesetzt. Die Eisenschicht
hat vor dem ersten Oxidationsschritt einen Sauerstoffanteil von 27 %. Die restlichen
73 % verteilen sich auf Mg 2+ , Fe 0 , Fe 2+ und Fe 3+ im gleichen Verhältnis wie beim Fe 3p-Peak
ohne Sauerstoff. Nach der ersten Behandlung mit Sauerstoff hat sich der Sauerstoffanteil auf
47% erhöht. Der Sauerstoffanteil bleibt dann für die restlichen Behandlungschritte nahezu
konstant zwischen 47% und 51 %.
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Abbildung 5.7: Rekonstruktion
des Mg 2p- und
des Fe 3p-Peaks der Eisenschicht,
die viermal bei RT
oxidiert und anschließend
dreimal getempert wurde.
Die experimentellen Daten
sind jeweils in verschiedenen
Farben dargestellt. Die
Spektren sind von a nach
h nach Behandlungschritten
sortiert. Die Positionen
der Funktionen, die für die
Rekonstruktion verwendet
wurden, sind mit senkrechten
Linien markiert. Der Mg 2+ -
Anteil ist dunkelblau, der
Fe 0 -Anetil magentafarbend,
der Fe 2+ -Anteil hellblau und
der Fe 3+ -Anteil rot dargestellt.
Der Satellit wurde mit
einer schwarzen Funktion
angefittet.