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

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5.5 Links: Beugungsbild der (001)-Oberfläche eines MgO-Substrats, dass mit 250
Hz Eisen bedampft wurde. Die Elektronenenergie beträgt 170 eV. Es ist wie
theoretisch gefordert eine (1 × 1)-Struktur zu sehen. Rechts: Beugungsbild der
(001)-Oberfläche des MgO-Substrats mit einer 1750 Hz dicken Eisenschicht.
Die Elektronenenergie beträgt 170 eV. Es ist ansatzweise die (1 × 1)-Struktur
der Eisenoberfläche zu sehen, die um 45 ◦ zu der des Substrats verdreht ist. . 31
5.6 Ausschnitt des XPS-Spektrums der unbehandelten 1750 Hz dicken Eisenschicht.
Es ist deutlich der Mg 1s-Peak bei EB ≈ 1303,3 eV zu sehen. . . . . . . . . . 32
5.7 Rekonstruktion des Mg 2p- und des Fe 3p-Peaks der Eisenschicht, die viermal
bei RT oxidiert und anschließend dreimal getempert wurde. . . . . . . . . . . 33
5.8 Aus den Fe 3p- und den Mg 2p-Peaks bestimmte Konzentrationsverhältnisse
von Fe 0 , Fe 2+ , Fe 3+ und Mg 2+ in Abhängigkeit der durchgeführten Behandlungsschritte.
Die Eisenschicht wurde viermal bei RT oxidiert und anschließend
dreimal getempert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.9 Fe 2p-Spektren 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 Postionen der Fe 2p 3/2- und der Fe 2p 1/2-Peaks der
Referenzspektren sind mit senkrechten Linien markiert. . . . . . . . . . . . . 35
5.10 Aus den Fe 2p-Spektren bestimmte Konzentrationsverhältnisse von Fe 0 , Fe 2+
und Fe 3+ der Eisenschicht, die viermal bei RT oxidiert und anschließend dreimal
getempert wurde in Abhängigkeit der Behandlungsschritte. Zum Vergleich
sind die Konzentrationsverhältnisse von Fe 0 , Fe 2+ und Fe 3+ , die aus dem Fe
3p-Peaks bestimmt wurden ebenfalls graphisch dargestellt. . . . . . . . . . . . 36
5.11 Links: Beugungsbild der (001)-Oberfläche einer 1750 Hz dicken Eisenschicht,
die dreimal mit Sauerstoff nachbehandelt wurde. Es sind keine Reflexe zu sehen.
Rechts: Beugungsbild der gleichen Probe, nachdem sie zusätzlich noch
dreimal getempert wurde. Es ist deutlich eine (1 × 1)-Struktur zu sehen. Die
Elektronenenergie beträgt bei beiden Bildern 170 eV. . . . . . . . . . . . . . . 37
5.12 Links: Beugungsbild der (001)-Oberfläche eines MgO-Substrats. Es ist wie
theoretisch gefordert eine (1 × 1)-Struktur zu sehen. Rechts: Beugungsbild
der (001)-Oberfläche einer 5000 Hz dicken Eisenschicht. Es ist wie theoretisch
gefordert eine um 45 ◦ zum Substrat verdrehte (1 × 1)-Struktur von Eisen zu
sehen. Die Elektronenenergie beträgt bei beiden Bildern 170 eV. . . . . . . . 38
5.13 Rekonstruktion des Mg 2p- und des Fe 3p-Peaks der Eisenschicht, die fünfmal
bei 373 K mit Sauerstoff nachbehandelt wurde. . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.14 Aus den Fe 3p-Peaks bestimmte Konzentrationsverhältnisse von Fe 0 , Fe 2+ und
Fe 3+ in Abhängigkeit der Behandlungsschritte. Die Eisenschicht wurde fünfmal
bei 373 K mit Sauerstoff nachbehandelt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.15 Fe 2p-Spektren der Eisenschicht, die fünfmal bei 373 K mit Sauerstoff nachbehandelt
wurde. Die experimentellen Daten sind jeweils in verschiedenen Farben
dargestellt. Die Spektren sind von a nach f nach Behandlungschritten sortiert.
Die Postionen der Fe 2p 3/2- und der Fe 2p 1/2-Peaks der Referenzspektren sind
mit senkrechten Linien markiert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.16 Aus den Fe 2p-Spektren bestimmte Konzentrationsverhältnisse von Fe 0 , Fe 2+
und Fe 3+ in Abhängigkeit der Behandlungsschritte. Die Eisenschicht wurde
fünfmal bei 373 K mit Sauerstoff nachbehandelt. Zum Vergleich sind die Konzentrationsverhältnisse
von Fe 0 , Fe 2+ und Fe 3+ , die aus dem Fe 3p-Peaks bestimmt
wurden ebenfalls graphisch dargestellt. . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
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