Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Dünne Schichten Montag
mond film affinity is a problem due to its superb mechanical properties.
This work shows that an excellent technique to test film affinity is to use
cavitation erosion, which probes the properties of diamond films under
dynamic conditions. In this work, two types of silicon with different surface
topographies have been tested for their suitability as a support for a
nanocrystalline diamond film. It was found that the surface roughness of
the substrate has a strong influence upon the cavitation erosion behavior.
Higher roughness results in the presence of more defect sites. Wear
damage of the diamond films initiate from these film defects, which then
rapidly propagate across the entire film surface. The microwear mechanism
of the examined diamond film is characteristic of brittle materials
and occurs without any visible deformation as is commonly observed in
metals.
DS 6.2 Mo 10:30 HS 32
Diffusion of iron in an Fe3Si film — •Daniel Kmiec 1 , Bogdan
Sepiol 1 , Marcel Sladecek 1 , Gero Vogl 1 , Jozef Korecki 2 ,
Tomasz Slezak 2 , Rudolf Rüffer 3 , Koen Vanormelingen 4 und
Andre Vantomme 4 — 1 Institut für Materialphysik der Universität Wien,
Strudlhofgasse 4, A-1090 Wien, Austria — 2 Faculty of Physics and
Nuclear Techniques, Univesity of Mining and Metallurgy, Mickiewicza
30, PL-30-239 Cracow, Poland — 3 ESRF, F-38043 Grenoble, France —
4 Instituut voor Kern- en Stralingsfysica KU Leuven, Celestijnenlaan 200
D, B 3001 Leuven, Belgium
Diffusion of iron in bulk Fe3Si proceeds via nearest-neighbour jumps
[1]. The access to x-rays of third generation synchrotron radiation sources
enables studies of dynamics in metallic systems in grazing incidence geometry
paving the way for surface investigations. An interesting task is
the comparison of diffusion in a near-surface layer and in the bulk crystal
of Fe3Si. On an Fe3Si thin film produced by annealing of an Fe/Si
multilayer created by molecular beam epitaxy, grazing incidence studies
of synchrotron Mössbauer spectroscopy have been performed. The diffusion
coefficient of Fe atoms in the bulk is in good agreement with results
from previous measurements. We report about enhanced diffusion in a
near-surface layer.
This work was supported by the Austrian Fonds zur Förderung der
wissenschaftlichen Forschung (FWF, P-15421), bm:bwk (GZ 45.529/2-
VI/B/7a/2002) and ÖAD BWTZ (15/2002).
[1] B. Sepiol, G. Vogl, Phys. Rev. Lett. 71 (1993) 731; B. Sepiol et al.,
Phys. Rev. Lett. 76 (1996) 3220; Phys. Rev. B 57 (1998) 10433
DS 6.3 Mo 10:45 HS 32
Sputterepitaxie von Fe(001) und Fe/Si/Fe(001) auf GaAs(001)
und MgO(001) Substraten — •Thorsten Damm, Alexandra
Schindler, Matthias Buchmeier, Daniel E. Bürgler, Peter
Grünberg und Claus M. Schneider — IFF, Forschungszentrum
Jülich, 52425 Jülich
Epitaktische Fe(001) Schichten werden meist mittels Molekularstrahlepitaxie
(MBE) auf sorgfältig präparierten Substraten wie GaAs(001)
oder auf Puffersystemen deponiert. An solchen MBE-gewachsenen
Fe/Si/Fe(001) Schichtsystemen wurde eine starke antiferromagnetische
Austauschkopplung (AFK) von über 6 mJ/m 2 gefunden [1].
Epitaktisches Wachstum von Fe auf GaAs(001) kann auch mittels
Ionenstrahlsputtern erzielt werden [2], jedoch ist wenig über den Einfluss
der Sputterparameter auf die Qualität der Schichten bekannt. In einem
DS 7 Spezielle Schichten III
ersten Schritt stellen wir 10 nm dicke Fe-Schichten bei verschiedenen
Sputterparametern her und analysieren ihre Eigenschaften. Ein Maß
für die Qualität der Epitaxie liefern die Linienbreite der ferromagnetischen
Resonanz (FMR). Weiterhin werden MOKE-Hystereseschleifen
gemessen und die Anisotropiekonstante aus winkelabhängigen Magnetotransportmessungen
und FMR bestimmt. Dabei überrascht,
dass gutes epitaktisches Fe Wachstum auch auf nicht vorbehandelten
Substraten möglich ist. LEED-Bilder von gesputterten Fe/Si/Fe(001)
Schichtsystemen bestätigen für den kompletten Stapel epitaktisches
Wachstum. Die Schichtungen zeigen AFK. Deren Abhängigkeit von den
Sputterparametern wird untersucht.
[1] R.R. Gareev et. al., J. Magn. Magn. Mater. 240, 235 (2002)
[2] S.D. Bernstein et.al., J. Appl. Phys. 72 4358 (1992)
DS 6.4 Mo 11:00 HS 32
Akustische Oberflächenresonanzen zur Bestimmung des Elastizitätstensors
von dünnen W 2C-Schichten — •T. Wittkowski
1 , G. Distler 1 , K. Jung 1 , B. Hillebrands 1 und J.D. Comins 2
— 1 Fachbereich Physik und Forschungsschwerpunkt MINAS, Technische
Universität Kaiserslautern, Erwin-Schrödingerstr. 56, 67663 Kaiserslautern
— 2 Department of Physics, University of the Witwatersrand, Johannesburg,
Wits 2050, South Africa
Die Phasengeschwindigkeiten dispersiver akustischer Anregungen, die
in einer dünnen Wolframkarbidschicht geführt werden, wurden mit der
Brillouin-Lichtstreuspektroskopie vermessen. Ausgehend von der so gewonnenen
Datenbasis wird gezeigt, dass zusätzlich zur Dispersion diskreter
akustischer Oberflächenmoden (Rayleigh- und generalisierte Lamb-
Moden), die Auswertung resonanter Anregungen oberhalb der transversalen
Grenzgeschwindigkeit ergänzende, wertvolle Informationen über die
Schicht liefert. Im vorliegenden Fall wird dadurch die präzise Bestimmung
von vier unabhängigen Komponenten des Elastizitätstensors ermöglicht.
Die Ergebnisse an polykristallinem W 2C zeigen unter anderem, dass sich
das sehr steife Schichtmaterial elastisch anisotrop verhält.
DS 6.5 Mo 11:15 HS 32
Modeling thin films of SiO(2), ZrO(2) and HfO(2) with various
densities as effective optical medium. — •Dieter Mergel 1 , Martin
Jerman 2 , and Qiao Zhaohui 1 — 1 Universität Duisburg-Essen,
Campus Essen, Fb-7 Physik — 2 Universität Duisburg-Essen, Campus
Essen, Optische Werkstatt und Fb-7
Amorphous films of SiO(2), ZrO(2) and HfO(2) with various packing
densities and thicknesses between 150 to 1500 nm were prepared by electron
beam evaporation. The density of the films decreases with increasing
background pressure similar to the case of TiO(2) [1]. The functional dependence
of the refractive index on the density was modeled on the basis
of the Bruggeman effective medium approach [2]. For the SiO(2) series,
the results were compared with the general refractivity formula obtained
from experiments with densified silicate glass [3]. A best fit of the model
to the experimental series is obtained when it is assumed that the bulk
amorphous grains of SiO(2) films are quartz-like (i.e. similar density and
refractive index). A similar, but less detailed theoretical investigation of
the (rho, n) results or ZrO(2) suggests baddeleyite-like amorphous grains.
[1]Mergel D, Buschendorf D, Eggert S, Grammes R, Samset B, Thin Solid
Films 371 (2000) 218 - 24 [2]Mergel D, Thin Solid Films 397 (201) 216-22
[3]Arndt J, Hummel W, Phys. Chem. Minerals 15 (1988) 363-9
Zeit: Montag 11:30–12:30 Raum: HS 32
DS 7.1 Mo 11:30 HS 32
Tunable multiple plasmon resonance wavelengths response
from multicomponent polymer-metal nanocomposite systems
— •Oral Cenk Aktas, Abhijit Biswas, Ulrich Schürmann,
Usman Saeed, Thomas Strunskus, Vladimir Zaporojtchenko,
and Franz Faupel — Nanocomposite Research Laboratory, Lehrstuhl
für Materialverbunde, Technische Fakultät der CAU, Kaiserstr. 2, D -
24143, Kiel, Germany
Nanocomposite thin films formed by noble metal nanoparticles embedded
in a dielectric matrix show attractive optical properties at the surface
plasmon resonance wavelength due to dielectric and quantum confinements
effects. A simple method of vapor phase co-deposition has been
used at elevated target temperature (∼ 120 ◦ C) coupled with selective
masking technique to produce a multicomponent optical material with
seven different UV/Vis optical active planes. Such system consists of different
nanocomposites (∼ 100 nm) of Teflon AF/Ag, Teflon AF/Au and
Teflon AF/Cu with sharp interfaces. The fabricated system has regions
of single nanocomposite plane together with multilayer structures facilitating
tunable double and triple particle plasmon resonance wavelength
response from a single system.