Promotionsvortrag von Alexander Kononov
- Verteidigung
Fullerene and bismuth clusters on nanostructured oxide films: Influence of nearest neighbors and surface contribution on charging energy
In der vorliegenden Arbeit werden C60-Moleküle und Bi-Cluster auf den Oberflächen von zwei Edelmetallen (Au(111) und Ag(111)) sowie auf der Oberfläche von Al2O3| |Ni3Al, das durch sehr niedrige Leitfähigkeit gekennzeichnet ist, untersucht. Zur Untersuchung werden Ultraviolettphotoelektronenspektroskop (UPS) und Rastertunnelmikroskop (RTM) in Ultrahochvakuum (UHV) eingesetzt. Auf der Al2O3| |Ni3Al-Oberfläche zeigen sowohl C60-Moleküle als auch Bi-Cluster eine deutliche Verschiebung des Photoemissionssignals aufgrund des Einflusses der Ladungsenergie: Im Fall von C60 werden dieser Effekt der Verschiebung des Energieniveaus des Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) zugeschrieben, während bei Bi-Clustern die Verschiebung des Kernniveaus beobachtet wird. Im Gegensatz dazu werden auf Metalloberflächen nur minimale Verschiebungen festgestellt. Für C60 resultiert die Verschiebung aus der Reduktion der Ladungsenergie, die durch die Abschirmung durch Nachbarn hervorgerufen wird, während sie bei Bi-Clustern auf die Zunahme der Clustergröße zurückzuführen ist, wobei der Einfluss der Ni3Al(111)-Oberfläche eine bedeutende Rolle bei der Veränderung des Photoemissionssignals des Kernniveaus spielt. Beide Effekte können innerhalb der elektrostatischen Näherung erklärt werden. Dabei werden die quantenmechanische Effekte wie lokale Elektronendichteverteilung oder der Elektron spill-out außer Acht gelassen. Dennoch zeigt diese Näherung eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen. Darüber hinaus zeigen STM-Untersuchungen Hinweise auf die Adsorption von Bi-Clustern auf der periodischen Superstruktur der Al2O3| |Ni3Al-Oberfläche und möglicherweise sogar die Adsorption von C60-Molekülen auf der periodischen Struktur des Al2O3| |Ni3Al-Netzwerks.