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Forschung

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von ultra-kleinen Strukturen werden hauptsächlich durch ihre Ränder und Kanten bestimmt. Daher können sie durch ihre Grenzflächen manipuliert und kontrolliert werden. Dies ist für alle Nanoobjekte möglich und diese Möglichkeit wird mit der fortschreitenden Miniaturizierung immer wichtiger, so z.B. in mikroelektronischen Schaltkreise durch die Anwedung von ulra-kleinen und ultra-schnellen Chip-Architekturen oder im Entwurf von neuen Kalatysatoren. Die wissenschaftliche Tragweite von Grenzflächen und ihre Relevanz für die Anwendung wurde im Jahre 2007 wieder einmal durch den Nobelpreis in Physik und Chemie unterstrichen (Grünberg, Fert und Ertl).

In diesem Zusammenhang ist unsere Arbeitsgruppe hauptsächlich in der Bildung, Charakterisierung und Manipulierung von ultra-kleinen Strukturen auf Oberflächen in der Größenordnung von wenigen Nanometern bis hin zu einzelnen Atomen sowie deren fundamentalen physikalischen Eigenschaften interessiert. Strukturen wie geordnete Arrays von atomaren Drähten oder Nichtkontakten werden durch eine Kombination von etablierten Konzepten der Oberflächenphysik, im speziellen Selbstorganisation (Bottom-Up-Prinzip) und mesoskopische und makroskopische Strukturierung (Top-Down-Prinzip). Wir sind so in der Lage z.B. die elektronischen Eigenschaften und den elektrischen Transport von Objekten in null, einer oder zwei Dimensionen zu untersuchen. Hochinteressant sind Fragen nach dem Zusammenhang dieser Eigenschaften, nach der Abhängigkeit der Materialkombination und nach deren Morphologie.

Um diese Fragen zu beantworten, ist eine Fülle an Werkzeugen nötig, die sowohl oberflächensensitiv sein sollten und gleichzeitig ertragreiche Informationen über die atomare Skala liefern sollten. Dazu gehören Die Tunnelmikroskopie (STM) und die Elektronenbeugung (LEED) sowie verschiedene Arten der Elektronenspektroskopie (UPS, XPS und EELS).