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

5.2 Oxidierte Eisenschichten 5. Experimentelle Ergebnisse
Abbildung 5.29: Aus den Fe 3p- und den Mg 2p-Peaks bestimmte Konzentrationsverhältnisse
von Fe 0 , Fe 2+ , Fe 3+ und Mg 2+ in Abhängigkeit der Behandlungsschritte.
Die Eisenschicht wurde fünfmal bei 573 K oxidiert.
Konzentrationsverhältnisse sind in Abbildung 5.31 graphisch dargestellt. Die Spektren sind
nach Behandlungsschritten von a nach f sortiert. Das Spektrum a ist das Fe 2p-Spektrum der
hergestellten Eisenschicht. Die Rekonstruktion dieses Spektrums ergibt einen Fe 0 -Anteil von
95 % und eine Fe 2+ -Anteil von 5 %. Nach dem ersten Oxidationsschritt ist Fe 0 -Anteil auf
0% gesunken. Der Anteil der Fe 2+ -Ionen liegt bei 19 % und der Anteil der Fe 3+ -Ionen bei 81
%. Die zweite Behandlung mit Sauerstoff steigert den Anteil der Fe 3+ -Ionen weiter auf 96 %,
während 4 % Fe 2+ -Ionen verbleiben. Der dritte Oxidationsschritt erhöht den Fe 3+ -Ionenanteil
auf 99 %, während der vierte keinerlei Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Schicht
hat. Nach der fünften Behandlung mit Sauerstoff ergibt sich das Referenzspektrum für Fe 3+
mit dem festgelegten Fe 3+ -Ionengehalt von 100%. Bei den Spektren c bis f ist deutlich der
für Fe 3+ typische Satellit zu erkennen.
Das LEED-Beugungsbild der fünfmal oxidierten Probe ist in Abbildung 5.32 zu sehen und
zeigt eine (2 × 2)-Struktur mit einer ( √ 2 × √ 2)R45 ◦ -Überstruktur.
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