Rastertunnelmikroskop
Final Report Abstract
Das im Rahmen dieser Förderung beschaffte Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop mit dem dazugehörigen, aus Präparations- und Analysekammer bestehenden Ultrahochvakuum-System wird im Wesentlichen für die Untersuchung von Oberflächen benutzt, deren elektronische Eigenschaften stark durch Effekte der Spin-Bahn-Kopplung beeinflusst werden. Hierzu zählen insbesondere sogenannte Rashba-Systeme, wie z.B. Oberflächenlegierungen von Wismut oder Blei auf Silber- oder Kupfer-(111)-Kristallen, aber auch die Oberflächen topologischer Isolatoren, z.B. Bi2Te3, die kürzlich verstärktes Interesse erfahren. In beiden Fällen wird neben der topographischen Abbildung der Oberflächen und der konventionellen I-V-Spektroskopie die sogenannte Quasiteilchen-Interferenz elektronischer Zustände ausgenutzt, um die Dispersionsrelation elektronischer Zustände zu bestimmen. Von besonderem Interesse ist hierbei die Wechselwirkung der elektronischen Oberflächenzustände mit einzelnen magnetischen bzw. nicht-magnetischen Atomen. Diese werden mit geringster Dichte von unter 1% mittels eines Elektronenstrahl-Verdampfers auf die kalte Probenoberfläche aufgedampft. Aufgrund der hohen Stabilität des verwendeten Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskops kann hierbei vor und nach der Deposition der Atome die exakt gleiche Stelle der Probenoberfläche untersucht werden (lateraler Versatz < 100 nm). Durch diese Vorgehensweise lassen sich experimentelle Artefakte, wie sie z.B. durch laterale Variation der Eigenschaften des Substrats hervorgerufen werden können, vermeiden.
Publications
- Quantum interference mapping of Rashba-split Bloch states in Bi/Ag(111). Phys. Rev. Lett. 110, 176803 (2013)
L. El-Kareh, P. Sessi, T. Bathon, and M. Bode
- Visualizing Spin-Dependent Bulk Scattering and Break-Down of the Linear Dispersion Relation in Bi2Te3. Phys. Rev. B 88, 161407 (2013)
P. Sessi, M.M. Otrokov, T. Bathon, M.G. Vergniory, S.S. Tsirkin, K.A. Kokh, O.E. Tereshchenko, E.V. Chulkov, and M.Bode
- A combined experimental and theoretical study of Rashba-split surface states on the (√3×√3) Pb/Ag(111)R30° surface. New J. Phys. 16, 045017 (2014)
L. El-Kareh, G. Bihlmayer, A. Buchter, H. Bentmann, S. Blügel, F. Reinert, and M. Bode
(See online at https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/045017) - Defect and structural imperfection effects on the electronic properties of BiTeI surfaces. New J. Phys. 16, 075013 (2014)
S. Fiedler, L. El-Kareh, S. Eremeev, O. Tereshchenko, C. Seibel, P. Lutz, K. Kokh, E. Chulkov, T. Kuznetsova, V. Grebennikov, H. Bentmann, M. Bode, and F. Reinert
(See online at https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/7/075013) - Probing the electronic properties of individual MnPc molecules coupled to topological states. Nano Lett., 2014, 14 (9), pp 5092–5096
P. Sessi, T. Bathon, K.A. Kokh, O.E. Tereshchenko, and M. Bode
(See online at https://dx.doi.org/10.1021/nl5017893)
