Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Oberflächenphysik Montag
pend on the nature of the tip and its interaction with the surface. Using
ab-initio KKR Green’s function method we calculate electronic structure
of the tip and the substrate in a fully relaxed geometry. Atomic
relaxations are performed using ab-initio based many body potentials in
the tight-binding approximation. Parameters of potentials are fitted to
KKR results for low dimension system. We concentrate on Co adatoms
on Cu(001) and study the interaction of the Cu tip with Co/Cu(001). We
demonstrate that due to the tip-substrate interaction one can produce
1D embedded Co structures. Recent experiments [1] have reported that
such structures can be stable even at room temperature.
[1] O.Kurnosikov et al., Europhys. Lett., 64 (1), pp. 77-83 (2003).
O 3.4 Mo 12:00 H36
Wachstum und elektronische Struktur von Seltenerdsilizid-
Nanodrähten auf Si(001)-Vizinalflächen — •C. Preinesberger 1 ,
D.V. Vyalikh 2 , S.L. Molodtsov 2 , F. Schiller 2 , G. Pruskil 1 ,
C. Laubschat 2 und M. Dähne 1 — 1 Institut für Festkörperphysik,
Technische Universität Berlin — 2 Institut für Festkörperphysik,
Technische Universität Dresden
Das selbstorganisierte Wachstum von Seltenerdsilizid-Nanodrähten auf
der planaren Si(001)-Oberfläche ist in den letzten Jahren intensiv untersucht
worden [1,2]. Über die elektronischen Eigenschaften war allerdings
bisher kaum etwas bekannt. Wir präsentieren hier erstmalig
Ergebnisse zu den strukturellen und elektronischen Eigenschaften von
Dysprosiumsilizid-Nanodrähten auf einer Si(001)-Vizinalfläche. Mit Rastertunnelmikroskopie
konnten wir das Wachstum von Nanodrähten mit
einheitlicher Ausrichtung beobachten, im Gegensatz zu der Situation auf
der planaren Oberfläche, auf der sich die Ausrichtung an Stufen um 90 ◦
dreht. Untersuchungen mit winkelauflösender Photoemission zeigen deutlich
einen entlang der Drahtrichtung stark dispergierenden Zustand, der
die Fermienergie schneidet und somit metallischen Charakter hat. Senkrecht
zu den Nanodrähten wird dagegen kaum Dispersion beobachtet, was
auf eine starke Lokalisierung der Ladungsträger in den einzelnen Drähten
hinweist.
[1] C. Preinesberger, S. Vandré, T. Kalka, and M. Dähne-Prietsch, J.
Phys. D: Appl. Phys. 31, L43 (1998).
[2] C. Preinesberger, S.K. Becker, S. Vandré, T. Kalka, and M. Dähne,
J. Appl. Phys. 91, 1695 (2002).
O 3.5 Mo 12:15 H36
Sandwich-like nanowire formation on Ir(100) — •Andreas
Klein, Chiara Giovanardi, Andreas Schmidt, Lutz Hammer,
and Klaus Heinz — Lehrstuhl für Festkörperphysik , Universität
Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7, D-91058 Erlangen
As shown recently [1], the stable quasi-hexagonal (5×1) reconstruction
of the clean Ir(100) surface restructures by exposure to hydrogen.
The new phase corresponds to a lateral superlattice of almost defect-free
monoatomic Ir nanowires arranged on the unreconstructed, i.e. (1×1)symmetric
substrate. The average lateral spacing of the wires is 1.36 nm
and their length in the range of micrometers. Investigations by scanning
tunnelling microscopy (STM) and low-energy electron diffraction (LEED)
show that this hydrogen-induced phase of Ir(100) can be used as a template
to produce other nanostructures. So, deposition of e.g. iron leads to
the decoration of both sides of the Ir wires. Hereby, the Fe atoms occupy
fourfold-symmetric substrate sites. This corresponds to the formation of
FeIrFe sandwich-like nanowires which are as perfect as the original Ir
wires. At 0.4 ML Fe coverage the new phase is equivalent to a vacancy
spaced lateral {FeIrFe} superlattice. Its crystallographic structure has
been analyzed by quantitative LEED.
[1] L. Hammer, W. Meier, A. Klein, P. Landfried, A. Schmidt, and K.
Heinz, Phys. Rev. Lett. 91 (2003) 156101
O 3.6 Mo 12:30 H36
Crystalline metallic nanostructures via e-beam lithography
— •T. Block, V. Zielasek, and H. Pfnür — Institut
für Festkörperphysik, Universität Hannover, Appelstrasse 2, 30167
Hannover
A combination of epitaxial metal growth with a UHV-capable lithography
method offers the possibility to form 2D crystalline metallic nanostructures
of arbitrary shape. Such a system can be used to study the
electrical properties of metallic nanosystems, especially conductivity in
low dimensions. In our experiments we use a combined SEM-STM instrument
in which the 25kV electron beam and the tunneling tip can
be used simultaneously at the same position of the sample. This enables
us to perform electron beam lithography and subsequent investigations
with STM within the same instrument. We use a lithography method
based on electron beam assisted oxgen desorption from ultrathin (≈ 1
nm) SiO2 layers on a Si(111) or Si (100)surface. Additional heating up to
≈ 780 o C leads to the desorption of SiO and pure crystalline Si windows.
Ag deposited on top of these structures at 130K and subsequent annealing
forms non-percolated clusters on the remaining SiO2 and crystalline
Ag wires on the pure Si areas with nearly step free surfaces, probably due
to an electronic growth mechanism. A minimum width of 20nm, which
is much smaller than the grain size of the Ag films, and a wire length of
several µm have been obtained. Further optimization will decrease the
linewidth. TiSi contacts, produced with conventional e-beam lithography,
and the STM tip are used to connect these wires for conductivity
measurements. The influence of distinct defects on electrical transport in
the structures will be discussed.
O 3.7 Mo 12:45 H36
Gleichgewichtsform und Gleichgewichtsfluktuationen auf der
rekonstruierten Au(100)-Oberfläche — •Christian Bombis und
Harald Ibach — Institut für Schichten und Grenzflächen ISG 3, Forschungszentrum
Jülich, 52425 Jülich, Germany
Adatom- und Leerstelleninseln wurden durch Aufdampfen von Gold
bzw. Sputtern im Submonolagenbereich auf der temperierten rekonstruierten
Au(100)-Oberfläche erzeugt. Wie bereits in anderen Arbeiten
gezeigt, erhält man längliche rechteckige Wachstumsformen mit
der langen Kante entlang der parallelen Rekonstruktionsreihen. Das
Längenverhältnis der langen zur kurzen Seite dieser Wachstumsformen,
das Aspektverhältnis, liegt in der Größenordnung von 10. Der einsetzende
Inselzerfall korreliert mit einer Abnahme des Aspektverhältnisses bis
hin zu etwa 1 und variiert dann nur noch stochastisch um diesen Wert.
Wir konnten Adatominseln bei T = 353 K beobachten, die über lange
Zeiträume weder wachsen noch zerfallen und deren Aspektverhältnis
stochastisch um diesen Mittelwert von etwa eins schwankt. Wir nehmen
daher an, dass diese Inseln sich im thermodynamischen Gleichgewicht
oder nahe dabei befinden. Durch Mittelung über die Inselränder haben
wir dann eine Gleichgewichtsform für die angegebene Temperatur bestimmt.
Aus Inselrandfluktuationen dieser Inseln bestimmten wir eine
mittlere freie Stufenenergie zu 160 meV pro Atom.
O 3.8 Mo 13:00 H36
Lateral Ir-spaced superlattices of Fe, Co and Ni on Ir(100) —
•Andreas Schmidt, Andreas Klein, Chiara Giovanardi, Lutz
Hammer, and Klaus Heinz — Festkörperphysik, Universität Erlangen-
Nürnberg, Staudtstr. 7, D-91058 Erlangen
The stable phase of Ir(100) exhibits a quasi-hexagonal top layer with
six atomic rows fitting to five rows of the second layer (Ir(100)-(5×1)hex).
Exposure to hydrogen lifts this reconstruction by expelling the 20%
extra atoms accommodated in the top layer to the very surface. This
Ir(100)-(5×1)-H phase is characterized by monoatomic, almost defect
free Ir wires of up to micrometer length which reside in 5×1 long-range
order on the unreconstructed substrate. By deposition of Fe, Co or Ni the
space between these wires can be filled, whereby the three elements differ
by their growth modes as is observed by scanning tunnelling microscopy
(STM). For e.g. Fe, deposition the final state at 0.8ML coverage corresponds
to a lateral superlattice, {Fe4Ir}. Its crystallographic structure
as determined by the measurement and quantitative dynamical analysis
of low-energy electron diffraction (LEED) intensities is reported. When
iron is deposited on Ir(100)-(5×1)-hex rather than on Ir(100)-(5×1)-H),
locally the same Fe4Ir surface compound results, yet with a considerably
lower degree of long-range order.