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Oberflächenphysik Mittwoch O 28.55 Mi 16:00 Bereich C Optical anisotropy of Cs nanostructure formation on GaAs(110), InP(110) and InAs(110) — •Karsten Fleischer 1,2 , Gianlorenzo Bussetti 2 , Claudio Goletti 2 , Pierro Chiaradia 2 , and Wolfgang Richter 1,2 — 1 TU-Berlin, Institut für Festkörperphysik, Hardenbergstr. 36, 10623 Berlin, Germany — 2 Universitá “Tor Vergata”, Dipartimento di Fisica, Via Ricerca Scientifica 1, 00133 Roma, Italy We present reflectance anisotropy spectra (RAS) of Cs covered GaAs, InP and InAs cleaved (110) surfaces. In such systems Cs forms one dimensional wirelike structures at low coverages. For the first time we studied the formation of these wires in situ with optical and therefore nondestructive techniques. Wire formation is accompanied with characteristic minima in the RAS spectra between the E0 + ∆0 and E1 bulk critical point. With growing coverages (θ > 0.3ML) and formation of the two dimensional closed Cs layer (θ ≈ 0.5ML), changes in the Cs related minima occur. Different wire types and also the transition into the disordered Cs double layers at saturation coverage (θ ≈ 1ML) can be monitored optically. O 28.56 Mi 16:00 Bereich C Methanol oxidation on clean and oxygen-covered copper surfaces — •Sung Sakong and Axel Groß — Physik-Department T30, Technische Universität München, 85747 Garching, Germany We have studied methanol oxidation steps over clean and oxygencovered copper surfaces by density functional theory (DFT) calculations. The reaction pathways are determined by the nudged elastic band (NEB) method [1] which in particularly also yields the intermediate states and the reaction barriers. We find that on clean copper surfaces, methanol is only weakly bound. The decomposition into methoxy and hydrogen is activated. Upon heating, methanol rather desorbs than dissociates. The further decomposition of adsorbed methoxy into formaldehyde and hydrogen is hindered by large barriers (≥ 1.5eV). The surface intermediate states in the methanol oxidation are significantly stabilised by co-adsorbed oxygen. The DFT calculations show that on oxygen-covered Cu(110), methanol dissociates spontaneously because of the strong attraction between the methanol hydroxyl hydrogen and the surface oxygen. The reaction steps are analysed in terms of the underlying electronic structure. Our calculations confirm the importance of co-exposed oxygen in the methanol oxidation on copper surfaces found in experiments (see, e.g., [2]). [1] G. Henkelman and H. Jónsson, J. Chem. Phys. 113, 9978 (2000). [2] Ch. Ammon et al., Surf. Sci. 507, 845 (2002). O 28.57 Mi 16:00 Bereich C Electron Solvation during the Interaction of Na Atoms with Polar Molecules — •A. Borodin 1 , O. Höfft 1 , U. Kahnert 1 , V. Kempter 1 , Y. Ferro 2 , and A. Allouche 2 — 1 Institut für Physik und Physikalische Technologien, TU Clausthal, Leibnizstr. 4, D–38678 Clausthal–Zellerfeld — 2 Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires, CNRS–UMR6633 Campus Universitaire de Saint Jérôme, Marseille France The interaction of Na atoms with molecular films (H2O; CH3OH; NH3) was studied with metastable impact electron spectroscopy (MIES) under UHV conditions. The films were grown at 90K, and exposed to Na. The spectral feature from 3sNa ionization occurs at an energetic position different from that found for metals or semiconductors. The results are compared with DFT calculations. Experiment and theory agree in the energetic positions of the main spectral features from the molecular and sodium ionization. The calculations suggest that the 3sNa emission observed experimentally originates from solvated 3s electrons which are located far from the Na–core and become stabilized by solvent molecules. The simultaneous emergence of emission from OH (or CH3O) and from solvated 3s electrons suggests that the delocalization and, consequently, the solvation play an important role in the Na–induced formation of CH3O and OH species from methanol and water, respectively. O 28.58 Mi 16:00 Bereich C Spectral evidence for oxide free incorporation of oxygen into Ru(0001) — •Raoul Blume 1 , Artur Böttcher 2 , Horst Conrad 3 , and Horst Niehus 1 — 1 Institut für Physik, HU-Berlin, Newtonstr. 15, 12489 Berlin — 2 Institut für Physikalische Chemie, Universität Karlsruhe, Kaiserstr. 12, 76131 Karlsruhe — 3 Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin The capability of a smooth and defected Ru(0001) surface towards the oxygen accumulation has been studied by the means of thermal desorption spectroscopy (TDS) and the high resolution scanning XPS (Elettra, Trieste). By applying a soft Ar + -sputtering procedure individual surface defects confined to the two outermost Ru layers were created. The oxidation procedure applied here assures an incorporation of oxygen atoms in the subsurface region up to 4 monolayer equivalents (MLE) without any traces of RuO2-domains (high-pressure and low-temperature surface oxidation). By measuring the temperature and exposure dependence of the oxygen incorporation and analyzing the corresponding evolution of the Ru 3d5/2 band we found characteristic electronic signatures allowing to distinguish oxygen atoms occupying the Ru(I)-Ru(II) interlayer space and oxygen species associated with surface defects. This assignment is supported by mesoscopic-scale surface images as well as the quantitative O2-TD analysis. O 28.59 Mi 16:00 Bereich C Investigation of Au electrodeposition processes on metal single crystal surfaces — •Ahmed Ayyad, Jochim Stettner, and Olaf Magnussen — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität Kiel, Leibnizstraße 19, 24098 Kiel Metal electrodeposition processes have been a subject of substantial basic research during the last years, motivated by current technologies as well as future applications, such as the electrochemical formation of ultrathin layers and nanostructures. A major, largely unsettled question is how the electrode surface structure and adsorbates, such as anions or organic additives, influence the growth process. We studied the homoepitaxial electrodeposition of Au on Au(111) electrode surfaces (deposition rates 0.05 to 0.23 ML/min.) by in-situ x-ray diffraction under real time conditions using a hanging-meniscus transmission cell (reduced cell resistance, unrestricted mass transport), where the Au(111) electrode surface is completely covered by an electrolyte droplet. Parallel to the X-ray measurements cyclic voltammograms were recorded, which confirm that the hanging-meniscus cell allows high quality electrochemical measurements combined with in-situ surface X-ray diffraction studies. The X-ray diffraction data and complementary in-situ ellipsometric measurements indicate that the deposition process is accompanied by substantial surface roughening. O 28.60 Mi 16:00 Bereich C State selective detection of D2 after femtosecond-laser induced desorption from Ru(001) — •S. Wagner 1 , M. Rutkowski 2 , R. Dudek 3 , C. Frischkorn 1 , H. Zacharias 2 , and M. Wolf 1 — 1 Freie Universtät, Berlin — 2 Westfälische Wilhems-Universität, Münster — 3 Fritz–Haber–Institut der MPG, Berlin The energy transfer into different degrees of freedom in the fs-laser induced recombinative desorption of deuterium from Ru(001) has been investigated with (1+1’)-REMPI and time-of-flight measurements. It has been shown that hot substrate electrons mediate this reaction within a few hundred femtoseconds [1]. The rovibrational distributions of the desorbing D2 molecules are detected via various B 1 Σ + u ← X 1 Σ + g Lyman bands using tunable vacuum ultraviolet (VUV) laser radiation for the resonant excitation step [2]. Populations of the rotational quantum states in the vibrational ground and the first excited state are measured. The rotational energy of D2 in the vibrational ground state (Erot/kB = 800 ± 200K) is much lower than the rotational energy in the excited state (Erot/kB = 1500 ± 300K). Assuming a Boltzmann-like energy distribution, these results indicate a vibrational temperature of Evib/kB = 1200 ± 150K. The amount of energy coupled to the translation is Etrans/kB = 1700 ± 300K. Possible reasons for the incomplete thermalization will be discussed. [1] D. N. Denzler, C. Frischkorn, C. Hess, M. Wolf, and G. Ertl, Phys. Rev. Lett., in press [2] D. Wetzig, M. Rutkowski, H. Zacharias, and A. Groß; Phys. Rev. B 63, 205412 (2001) O 28.61 Mi 16:00 Bereich C Characterisation of Pd/Zn/ZnO real catalysts for methanol steam reforming — •S. Pöllmann 1 , J. Pantförder 1 , A. Kölbl 2 , P. Pfeifer 2 , M. Fichtner 3 , D. Borgmann 1 , R. Denecke 1 , and H.-P. Steinrück 1 — 1 Physikalische Chemie II, Universität Erlangen, Egerlandstr. 3, 91058 Erlangen. — 2 FZ Karlsruhe GmbH, Institut für Mikroverfahrenstechnik -IMVT-, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe. — 3 FZ Karlsruhe GmbH, Institut für Nanotechnologie -INT-, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe.
Oberflächenphysik Mittwoch We studied the chemical composition and the temperature dependent behavior of Pd/Zn/ZnO catalysts that are used for methanol steam reforming. Real catalysts coated on microstructured foils have been used and their performance has been characterised in a high pressure flow apparatus under realistic reaction conditions. We investigated these samples by means of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with Al Kα radiation. Utilizing a high pressure XPS system the experiments were performed in-situ and in the presence of methanol and water vapour in a pressure range up to 1 mbar, at different temperatures. These measurements allow to establish a correlation between the different activities for the methanol steam reforming and the chemical composition of the catalysts surface. Supported by the DFG (Schwerpunktsprogramm 1091, Ste 620/3-3, Fi 816/1-1,2) O 28.62 Mi 16:00 Bereich C Drei unterschiedliche Ursachen für beim maschinellen Geschirrspülen auftretende Glasoberflächenschäden — •Chun Wang 1 , Klaus-Peter Martinek 2 , Edda Rädlein 3 und Georg Krausch 1 — 1 Physikalische Chemie II, Universität Bayreuth — 2 Nachtmann GmbH — 3 IMA, Universität Bayreuth 1. Glasstruktur: Nach einigen hundert Spülgängen ist die glatte ” Glashaut“ abgetragen und es bilden sich Kornmuster in der Größe von 30 nm. Bei mehr als tausend Spülgängen sind diese Körner verschwunden und Waffelmuster mit Löchern in der Größe bis zu einem µm haben sich gebildet. Damit erscheinen die Gläser getrübt. Dieses Phänomen kann mit der Theorie der Ionen-Kanäle im Glasnetzwerk von Greaves und mit unserem Vorschlag einer Glashaut gut erklärt werden. 2. Feuerpolitur: An manchen Gläsern konnten bereits nach wenigen Spülzyklen wolkige Oberflächenschäden beobachtet werden. Die Schäden haben ihre Ursache im industriellen Prozess der Feuerpolitur. Die auf die Glasoberfläche treffende Flamme hat einen großen Temperaturgradienten. So treten je nach Position der Flamme unterschiedliche Muster der Phasentrennung in Erscheinung. 3. Organische Komplexbildung durch Getränke: An der Innenseite einzelner, über lange Zeit verwendeter Gläser ist ein goldfarbiger Belag zu beobachten. Die Reaktionsschicht ist nicht dicht und das Glas unterhalb dieser Schicht zeigt eine weitere Korrosion. Die Schicht ist auf eine Komplexbildung von organischen Komponenten aus den Getränken mit dem Glas zurückzuführen. O 28.63 Mi 16:00 Bereich C Deposition massenselektierter Metallclusterionen unter Verwendung einer Magnetronsputterquelle — •Nils Bertram, Tim Fischer, Rainer Dietsche, Felix v.Gynz-Rekowski, Young Dok Kim und Gerd Ganteför — Fachbereich Physik, Universität Konstanz, 78547 Konstanz. Das ”weiche” Landen von massenselektierten Clusterionen erlaubt die Präparation von nanostrukturierten Oberflächen im extrem kleinen Größenbereich unterhalb von 3 nm und mit atomarer Präzision: die Zahl der Atome in der Nanostruktur ist exakt bekannt. Das Problem bei dieser Art von Experimenten ist die niedrige Intensität der üblichen Clusterionenquellen. Wir präsentieren erste Studien mit einer neu aufgebauten Magnetron-Sputterquelle (Haberland-Typ). Die deponierten Cluster werden mittels Elektron-Energieverlust-Spektroskopie untersucht. O 28.64 Mi 16:00 Bereich C Katalytische Reaktionen massenselektierter Edelmetallcluster — •T. M. Bernhardt, L. D. Socaciu, J. Hagen, D. Popolan, J. Le Roux, T. Gleitsmann, M. Vaida, B. Stegemann und L. Wöste — Institut für Experimentalphysik, Freie Universität Berlin Kleine Gold- und Silbercluster mit bis zu 13 Atomen zeigen eine starke Größenabhängigkeit in ihrer chemischen Reaktivität. Für bestimmte Clustergrößen kann in der Gasphase die katalytische Konvertierung von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid nachgewiesen werden. Studien zur temperaturabhängigen Kinetik geben Aufschluß über den Reaktionsmechanismus. Strukturinformationen der Zwischenprodukte können aus theoretischen Berechnungen und laserspektroskopischen Untersuchungen gewonnen werden. Aus dem Vergleich zu auf definierten Oberflächen massenselektiv deponierten Clustern können Informationen über den Einfluß des Trägers auf die katalytische Aktivität gewonnen werden. Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Einfluß der elektronischen Struktur der Cluster auf die Reaktivität und der Modifikation der elektronischen Struktur durch den Kontakt mit verschiedenen Substraten. O 28.65 Mi 16:00 Bereich C Einfluss der Brechzahl des dielektrischen Substrats auf die optischen Eigenschaften einzelner Goldnanopartikel — •Katharina Schätzler, Benjamin Schmidt, Christian Dahmen und Gero von Plessen — I. Physikalisches Institut (IA), RWTH Aachen In Berechnungen auf dem Gebiet der optischen Eigenschaften von Metallnanopartikeln wird die inhomogene dielektrische Umgebung des Partikels oft durch einfache Mittelwertbildung über die Umgebungsbrechzahlen berücksichtigt. In unserer Arbeit wird der Einfluss der Brechzahl des dielektrischen Substrats auf die optischen Eigenschaften sphärischer Goldnanopartikel mit Hilfe der Dunkelfeld-Mikroskopie sowie -Spektroskopie untersucht. Diese Methode macht es möglich, einzelne Nanopartikel zu spektroskopieren und so inhomogene Verbreiterungseffekte zu vermeiden. O 28.66 Mi 16:00 Bereich C Optische Eigenschaften kleiner Aggregate aus Goldnanopartikeln — •Benjamin Schmidt, Katharina Schätzler, Christian Dahmen und Gero von Plessen — I.Physikalisches Institut A, RW- TH Aachen Liegen Edelmetall-Nanopartikel nah genug beieinander, um elektromagnetisch miteinander zu koppeln, bilden sich ausgedehnte Plasmonen- Moden aus. Hier untersuchen wir mit Dunkelfeldmikroskopie kleine Aggregate aus gekoppelten, kugelförmigen Goldnanopartikeln, insbesondere Partikelpaare. Um eine Korrelation der Aggregat-Topographie und der optischen Eigenschaften herzustellen und um inhomogene Verbreiterungseffekte zu vermeiden, wird polarisationsselektive Spektroskopie an einzelnen Aggregaten durchgeführt. Die nötigen topographischen Informationen werden aus elektronenmikroskopischen Aufnahmen gewonnen. Die experimentellen Ergebnisse werden mit Resultaten aus der Verallgemeinerten Mie-Theorie verglichen, und es wird der Versuch unternommen, die Beiträge bestimmter Moden zu den Spektren zu identifizieren. O 28.67 Mi 16:00 Bereich C Homogeneous linewidth of gold nanoshells — •S. Brogl, G. Raschke, A. Susha, A. L. Rogach, T. A. Klar, and J. Feldmann — Photonics and Optoelectronics Group, Physics Department and CeNS, University of Munich, Amalienstr. 54, D-80799 Munich, Germany Nanoshells composed of a few nanometer thin gold layer coated on Au2S nanoparticles show a pronounced resonance in their scattering spectra for visible light. Similar to solid noble metal nanoparticles the origin of the resonance is a collective oscillation of the conduction band electrons, which is known as the nanoparticle plasmon (NPP). The NPP resonance position of a gold nanoshell can be tuned over a large spectral range by varying the relative size of the nanoparticle core and the thickness of the gold shell. Experiments carried out on ensembles of nanoshells show a broad absorption linewidth (FWHM) of about 600meV. This is by far exceeding what is expected by Mie-theory calculations which yield a NPP resonance line width of less than 100meV. We investigate this discrepancy by measuring the homogeneous scattering spectrum of a single gold nanoshell using dark field microscopy. The results show a homogeneous linewidth narrowed by 50% compared to ensemble measurements. This indicates that inhomogeneities e.g. distribution of shell thicknesses and/or core diameters are one important parameter for line broadening. O 28.68 Mi 16:00 Bereich C STM/STS on large silver clusters at germanium (001) — •Karl-Ludwig Jonas, Armin Kleibert, Fanny Geisler, Ralf- Peter Methling, Joachim Bansmann, Viola von Oeynhausen und Karl Heinz Meiwes-Broer — Fachbereich Physik, Universität Rostock, Universitätsplatz 3, D-18051 Rostock Cluster deposition is used to create metal-nanodots with a high aspect ratio. We present scanning tunneling spectroscopy (STS) measurements on isolated silver clusters at germanium (001). The clusters are generated using an arc cluster ion source (ACIS), mass selected and deposited under soft landing conditions (Ekin/atom < 0.5eV). Before performing STM experiments the cluster structure has been investigated using TEM, electron diffraction and EDX. Particle diameters between 5 and 14 nm have been used for the present studies. Scanning tunnelling microscopy images of large clusters always contain considerable tip folding at the steep cluster edges. Beside the accurately measured cluster height the imaging of particles of this height is therefore restricted to cluster facets at the top. Using STM and STS on deposited silver clusters structural
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Arbeitskreis Physik sozio-ökonomis
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Symposium Fat-Tail Distributions -
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Symposium Life Sciences on the Nano
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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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Symposium Physics of Foams Mittwoch
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Symposium Quantum Shot Noise in Nan
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Symposium X-RAY Magneto-Optics Tage
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Symposium X-RAY Magneto-Optics Dien
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Lehrertage Regensburg Hauptvorträg
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A. D., Mirlin .................HL 1
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Breidenbach, Boris ........ AKB 50.
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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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Plenarvorträge - DPG-Tagungen

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