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Oberflächenphysik Montag sured for pure Au(111) as well as for the surface covered with a monolayer Kr and Xe and it is analyzed with an extended Kronig-Penney model for the 23 × √ 3 reconstruction. The first rare gas monolayer induces energetic shifts of 50 to 150 meV increasing with the gas atomic number, whereas a second monolayer results only in small additional shifts of 3 to 18 meV. Using an image potential model it is possible to characterize these shifts qualitatively. For a semiquantitative analysis we use the phase accumulation model. O 14.20 Mo 18:00 Bereich C Diffusion pathways of hydrogen across Si(001) double-height steps — •M. Lawrenz, C. Schwalb, M. Dürr, and U. Höfer — Fachbereich Physik, Philipps-Universität, D-35032 Marburg Steps can play an important role for macroscopic diffusion processes at surfaces. An interesting system to study diffusion across steps at the atomic scale is hydrogen on vicinal Si(001). At room temperature, molecular hydrogen dissociates selectively at the threefold coordinated DB-step sites. The adsorption takes place on adjacent Si atoms aligned with the dimer rows of the upper terrace. Surfaces consisting of long hydrogen chains at steps and of clean terraces can be prepared easily in this way. They provide a well-defined starting configuration for imaging hydrogen diffusion with a variable-temperature STM in real time. Hydrogen was found to diffuse across the steps and along the dimer rows at temperatures in excess of 550 K. The hopping rates for different pathways could be determined from successive scans of the same 300˚A×300˚A region. At 570 K, the rate for diffusion from the steps sites to the dimers of the upper terrace is 2.2 × 10 −3 s −1 which is comparable to the rate of intra-row diffusion on the terraces. In contrast, the diffusion rate to the lower terrace is only 1 × 10 −4 s −1 . At the first dimer of the upper terraces hydrogen has a preference to diffuse back to the step sites. The overall step depletion rate could also be determined. Its value of 1.25 × 10 −4 s −1 at 570 K is in good agreement with Rdiff = 10 11 s −1 exp(−1.7 eV/kT) as measured previously with optical second-harmonic generation [1]. [1] M. B. Raschke and U. Höfer, Phys. Rev. B 59, 2783 (1999) O 14.21 Mo 18:00 Bereich C Supramolecular solid-solid wetting: A locally guidable selfassembly of organic semiconductor molecules — •Frank Trixler 1 , Thomas Markert 1,2 , Ferdinand Jamitzky 1,3 , Axel Gross 2 , and Wolfgang M. Heckl 1 — 1 Department für Geo- und Umweltwissenschaften & Center for NanoScience, Ludwig-Maximilians- Universität, 80333 München, Germany — 2 Physik-Department T30, Technische Universität München, 85747 Garching, Germany — 3 Centre for Interdisciplinary Plasma Science, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, 85748 Garching, Germany An easy way to deposit unmodified organic semiconductor molecules onto substrates and the local control of supramolecular self-assembly for the realization of designed nanoscopic structures should be important factors in a future supramolecular nanoelectronics. We show that these requirements can easily be achieved by a process which we describe as ” supramolecular solid/solid wetting“: Solid nanocrystals of organic semiconductors behave similiar to liquid droplets when they get contact to a crystal surface; this results in an one-dimensional self-assembly of supramolecular nanowires driven by wetting. We demonstrate that this self-assembly process is locally guidable at the nanometre scale and allows to tap the full potential of supramolecular chemistry such as reversibility and self-healing for organic nanoelectronics. O 14.22 Mo 18:00 Bereich C Self-assembly on Surfaces: Supramolecular [60]Fullerene/Porphyrin Assemblies on Metals — •Hannes Spillmann 1 , Andreas Kiebele 1 , H.-J. Güntherodt 1 , Thomas Jung 1,2 , Davide Bonifazi 3 , and Francois Diederich 3 — 1 Department of Physics, University of Basel, Klingelbergstr. 82, CH-4056 Basel, Switzerland — 2 Paul Scherrer Institute, CH-5232 Villigen, Switzerland — 3 Laboratory of Organic Chemistry, ETH Zürich, Wolgang-Pauli-Str. 10, CH-8093 Zürich, Switzerland The unique electrochemical and photophysical properties of porphyrin and [60]fullerene compounds makes them promising candidates for the construction of two- and three-dimensional organic-based materials. An important question is how pristine C60 (and C70) and self-assembled monolayer of porphyrin arrays will organize on surfaces. Self-assemblies of electron-rich flat aromatic molecules such as porphyrins shall enable the selective formation of electron donating monolayer, which can be covered by pristine C60. The chromophore interaction between the electron donor (porphyrin) and acceptor (C60) should enhance a supramolecular multilayer structure. Herein, we report first Scanning-Tunneling-Microscopy investigations of the behaviour of several porphyrin derivatives on metal surfaces wherein single porphyrin molecules are forcefully arranged in self-assembled monolayer. The specific properties of the single porphyrin derivatives make such molecularly modified surfaces suitable candidates for patterned surfaces to allocate fullerenes. Consequently, first observations of the interaction of the fabricated porphyrin-based assemblies with fullerene molecules will be presented. O 14.23 Mo 18:00 Bereich C Tunnelling voltage dependent submolecular contrast and degenerate LUMO of Naphthalocynines (Nc) on natural graphite — •T. G. Gopakumar, M. Lackinger, F. Müller, and M. Hietschold — Chemnitz University of Technology, Institute of Physics, Solid Surfaces Analysis Group, D-09107, Chemnitz, Germany Phthalocyanines (Pc) are an interesting family of organic dye molecules due to their structural analogy with important bio-molecules like porphyrin, and also their applications in optoelectronic devices. We studied the tunneling voltage dependancy of images of Nc monolayer deposited on freshly cleaved natural graphite (0001) substrate using Organic Molecular Beam Epitaxy (OMBE) under UHV conditions. The planar Nc molecules formed monolayers with their molecular plane parallel to the substrate. For the submolecular contrast we have observed a clear dependency on tunnelling voltage especially at the centre of molecule. Parallel theoretical calculations using Restricted Hartree-Fock (RHF) and Density Functional Theory (DFT) reveal that this effect is due to the difference in symmetry of molecular orbitals near the Fermi level of molecule. From some single molecule STM images taken at a positive sample bias, we have seen the fine structures of unfilled orbitals, which could be explained only by the superposition of degenerate LUMO and LUMO+1 from the calculation, which are mainly comprised of pi-electrons. O 14.24 Mo 18:00 Bereich C Aufbau von supramolekularen Ensembles an fest/flüssig Grenzflächen — •Caroline Safarowsky 1 , Alexander Rang 2 , Christoph Schalley 2 , Klaus Wandelt 1 und Peter Broekmann 1 — 1 Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Universität Bonn, Wegelerstr. 12, 53115 Bonn — 2 Institut für Organische Chemie und Biochemie, Universität Bonn, Gerhard-Domagk-Str. 1, 53121 Bonn Vorgestellt werden in-situ STM-Ergebnisse zum Phasenverhalten von kationischen, organischen Molekülen auf einer chloridbedeckten Cu(100)- Elektrodenoberfläche. Befindet sich die Kupferprobe im Kontakt mit einem salzsauren Elektrolyten, so bildet sich eine c(2×2)-Cl Struktur, die als anionisches Templat für die kationischen Moleküle dienen kann. Die supramolekularen Aggregate können dabei entweder durch Selbstorganisation kleiner Monomere (Dibenzylviologen) oder durch die Adsorption großer metallorganischer Komplexe (Fujita-Square) gebildet werden. Es entstehen molekulare Kavitäten, in die prinzipiell Gastmoleküle eingeschlossen werden können. Die supramolekularen Quadrate sowie das Dibenzylviologen ordnen sich quadratisch an und folgen damit der Symmetrie der c(2×2)-Cl Struktur. O 14.25 Mo 18:00 Bereich C Investigation of perylene derivatives with STM — •Markus Wahl 1 , Meike Stöhr 1 , Michael De Wild 1 , Hans-Joachim Güntherodt 1 , Christian Galka 2 , Lutz Gade 2 , and Thomas Andreas Jung 1,3 for the collaboration — 1 Institute of Physics, University of Basel, Klingelbergstr. 82, 4056 Basel, Switzerland — 2 Laboratoire de Chimie Organometallique et de Catalyse, Institut Le Bel, Universite Louis Pasteur, 4, rue Blaise Pascal, 67070 Strasbourg, France — 3 Laboratory for Micro- and Nanostructures, Paul Scherrer Institut, 5232 Villigen, Switzerland In the last years perylene derivatives have attracted much attention because of possible and already existing applications in electronic and optoelectronic devices. The derivative (4,9-diaminoperylenequinone-3,10diimine = DAPQDI) we investigated belongs to a class of compounds which is cited very often in the patent literature for photovoltaic devices. From differential thermoanalysis and gravimetry it is known that the DAPQDI can polymerize. With UHV-STM experiments we tried to figure out if this polymerization can also take place on surfaces. Therefore, thin films in the monolayer regime were prepared by OMBE (Organic Molecular Beam Epitaxy) on Ag(111) and Cu(111) substrates. Additionally, the samples could be annealed. In a first step, the arrangement of
Oberflächenphysik Montag DAPQDI on the surface was examined. Ordered arrangements of stripes running parallel to the step edges of the substrate were found. In a next step, the influence of annealing temperatures on the molecular arrangement will be examined in order to be able to initiate the polymerization. O 14.26 Mo 18:00 Bereich C One- and two-dimensional chiral assemblies of lander molecules — •Jens Kuntze, Xin Ge, and Richard Berndt — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Christian-Albrechts- Universität zu Kiel Supramolecular assemblies of lander molecules (C90H98) on Cu(100) and Cu(111) are investigated with low-temperature scanning tunneling microscopy. The energetically most favourable conformation of the adsorbed molecule is found to exist in two mirror symmetric enantiomers or conformers. At low coverage, the molecules align in enantiomerically pure chains along chiral directions. The arrangement is proposed to be mainly governed by intermolecular van-der-Waals interaction. At higher coverages, the molecular chains arrange to chiral domains, for which structural models are presented. O 14.27 Mo 18:00 Bereich C STM, ATR-IRAS und elektrochemische Untersuchungen von NbSe2 und TaS2-Elektroden in hexylaminhaltigen Elektrolytlösungen — •Ulrich Jung 1 , Sujit Dora 1 , Martha Poissot 2 , Wolfgang Bensch 2 und Olaf Magnussen 1 — 1 Institut für experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität, Leibnizstraße 19, 24118 Kiel — 2 Institut für Anorganische Chemie, Christian-Albrechts-Universität, Olshausenstraße 40, 24098 Kiel Übergangsmetalldichalkogenide stellen hochinteressante Modellsysteme für die Untersuchung elektrochemischer Interkalationsprozesse dar, da sich selbst große Moleküle in die van-der-Waals Lücken zwischen den Dichalkogenidschichten einlagern können. Solche elektrochemischen Adsorptions- und Interkalationsprozesse wurden am Beispiel von NbSe2 und TaS2 in hexylaminhaltigen Lösungen durch in-situ Rastertunnelmikroskopie (STM), in-situ Infrarotspektroskopie nach der Methode der verminderten Totalreflektion (ATR-IRAS) und zyklovoltammetrische Messungen untersucht. Dabei wurden sowohl einkristalline Proben als auch dünne, über ein Phasentransferverfahren präparierte Übergangsmetalldichalkogenidschichten auf Siliziumelektroden verwendet. Letztere erlauben erstmalig ATR-IRAS-Untersuchungen dieser Substanzklasse. Die erhaltenen Daten zur Struktur und Morphologie dieser Proben und zum Adsorptionsverhalten weisen auf potentialabhängige Interkalationsprozesse bei Potentialen negativ von -0.4 V gegen eine Ag/AgCl-Elektrode hin. O 14.28 Mo 18:00 Bereich C Rate equation approach to stacking-fault nucleation in epitaxial growth — •Celia Polop, Carsten Busse, Andreas Gödecke, and Thomas Michely — I. Physikalisches Institut, RWTH Aachen, 52056 Aachen One of the most important defects for thin film growth is the stackingfault. Growth in the presence of stacking-faults leads to twin crystallite formation and incoherent twin boundaries. Therefore the density of stacking-faults is decisive for the film quality. Here, we present an atomistic model for the nucleation of stacking-fault islands on dense packed surfaces based on rate equations. Mean-field rate equations taking into account two kinds of adsorption sites (fcc and hcp) are able to reproduce the temperature and flux dependence of the formation probability of stacking-fault islands on Ir(111) as determined by our STM experiments [1]. The rate analysis of the atomistic processes that take place during growth provides a kinetic model for the stacking-fault island formation: for a given temperature, the distribution of large and metastable stacking-fault islands is governed by the equilibrium distribution of the largest mobile cluster. [1] C. Busse, C. Polop, M. Müller, K. Albe, U. Linke, T. Michely, Phys. Rev. Lett. 91, 56103-1/4 (2003). O 14.29 Mo 18:00 Bereich C Eine Rastertunnelmikroskop-Anlage zum Studium des Wachstums Mn-dotierter III-V-Halbleiter — •Felix Marczinowski 1 , Jacques Dumont 2 , Jens Wiebe 1 , Markus Morgenstern 1 und Roland Wiesendanger 1 — 1 Institut für Angewandte Physik, Universität Hamburg — 2 Facultes Universitaires Notre-Dame de la Paix, Namur Mit dem Ziel, ferromagnetische III-V-Halbleiter für Rastertunnelspektroskopie (RTS) in-situ herzustellen, wurde eine UHV-Kammer mit einem Rastertunnelmikroskop (RTM) aufgebaut, welche Verdampfer für Mangan und Indium-Arsenid enthält, sowie eine Ionenkanone und eine LEED-/Auger-Einheit. Eine Substratheizung erlaubt das Aufdampfen bei Substrattemperaturen von bis zu 400 ◦ C. Insbesondere sollen InxMn1−xAs-Schichten mit variablem Mn-Anteil auf InAs(110) deponiert werden und die Oberflächenmorphologie mittels RTM charakterisiert werden. Das Rastertunnelmikroskop wurde speziell für Wachstumsuntersuchungen konzipiert und ist Teil einer 300mK-UHV-RTM-Anlage, in der die RTS-Messungen durchgeführt werden. O 14.30 Mo 18:00 Bereich C Rastertunnelspektroskopie an ultra-dünnen Co-Filmen auf W(110) — •Marco Pratzer und Hans-Joachim Elmers — Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, D-55099 Mainz Die Untersuchung der elektronischen Struktur von ultradünnen ferromagnetischen Filmen, insbesondere der elektronischen Interface- Zustände ist von entscheidender Bedeutung für zukünftige Anwendungen im Spintronik Bereich. Wir haben daher Co-Filme mit einer Bedeckung von 1-3 ML auf einem W(110) Einkristall präpariert und die elektronische Struktur mittels Rastertunnelspektroskopie (STS) untersucht. Wie schon bekannt wächst Co bis zu einer Bedeckung von 0,7 ML pseudomorph auf W(110). Größere Bedeckungen führen zu dicht gepacktem Wachstum. Für die dichtgepackten Bereiche können wir mit Hilfe von atomar aufgelöster Rastertunnelmikroskopie und STS zwei verschiedene Wachstumsmodi beobachten, die dieselbe 8×1 Überstruktur im LEED- Bild zeigen und durch eine Umordnung der Atome erklärt werden können. Höhere Bedeckungen führen zum gleichzeitigen Wachstum von Doppelund Trippellageninseln. Das STS-Bild der DL-Inseln zeigt kontrastreiche Linien entlang der [1¯10]-Richtung, die mit der beobachteten Überstruktur korreliert sind und durch eine stehende Elektronenoberflächenwelle beschrieben werden können. Bei den TL-Inseln finden wir zwei verschiedene Inseltypen, die sich durch zwei resonante Peaks bei 0,3 eV und -0,4 eV im differentiellen Tunnelstromspektrum unterscheiden. Wir ordnen die Inseltypen einem hcp bzw. fcc Wachstum zu. O 14.31 Mo 18:00 Bereich C Simulation of self-assembled nanostructure formation during heteroepitaxy of immiscible metals — •T. Volkmann 1 , F. Much 1 , M. Biehl 1 , and M. Kotrla 2 — 1 Institut für Theoretische Physik, Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg — 2 Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Na Slovance 2, 182 21 Prague 8, Czech Republic A variety of material systems, though immiscible in the bulk, form stable alloy layers at the surface. This surface confined alloying presumably serves as mechanism for strain relief but the real microscopic mechanism for formation of multi-component structures and the impact of kinetics are still unclear. We perform Kinetic Monte Carlo simulations of multicomponent growth with both lattice and off-lattice models. This allows for the separate treatment of kinetic and strain effects. The key ingredient of the lattice model are effective particle interactions of different strength leading to enhanced step edge diffusion barriers at interfaces of different adsorbate types. In the off-lattice model particles interact via pair-potentials with potential depths and equilibrium distances of the particles as parameters. Our simulations show that surface confined alloying is indeed a possible strain relaxation mechanism. The competition between strain and binding energy is found to yield regular stripe patterns, similar to experimentally observed ones. The edge diffusion barrier between regions of different particles alone already causes a stripe-like separation. This confirmes former conjectures, but strain effects have to be taken into account to achieve a restriction of the stripe width and a pronounced asymmetry in the behavior of the different particle types. O 14.32 Mo 18:00 Bereich C Electrochemical synthesis of CdS-Films on Cu(111) — •S. Hümann, A. Spänig, P. Broekmann, and K. Wandelt — Institut für Physikalische Chemie; Wegelerstr.12; 53115 Bonn Electrochemical Atomic Layer Epitaxy (ECALE) has been found to be a useful method to grow thin layers of semiconductor compounds at solid/liquid interfaces. In this contribution we present STM data dealing with the epitaxial growth of ultrathin CdS-films on a Cu(111) electrode surface. It will be shown that the atomic structure and the morphology of the resulting 2 layers thick CdS film strongly depend on the first layer ad-
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Symposium Non-Fermi Liquids in Quan
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Symposium Functional Nanoparticles
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Symposium Organic and Hybrid System
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Elli, Alexandra .............SYLS 3
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Greer, Lindsay ......... M 9.1, M 1
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Horn-von Hoegen, M. O 13.2, O 14.40
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Korn, Tobias ...............MA 13.6
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Martin, Tobias ............. MA 13.
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Partyka, Ewa ................ M 18.
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Rugeramigabo, Eddy Patrick O 14.38,
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Sihler, J. .................... DS
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Volz, K. .................... HL 44
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