Ab-initio-Modellierung der Moleküladsorption auf ferroelektrischen Substraten

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen dieses DFG-Projektes wurde gezeigt, daß die Polarisation ferroelektrischer Oberflächen einen großen Einfluß auf die molekulare Adsorption hat. Für kleinere Moleküle betrifft dies z.B. die Desorptionstemperatur oder auch die molekulare Ordnung und Korrelationsfunktionen in Wasserschichten, die nicht in unmittelbaren Kontakt mit der Oberfläche stehen. Im Falle von größeren Molekülen wie z.B. in Flüssigkristallen kann es zu einer Änderung der Molekülorientierungen kommen. Dabei überwiegt der Einfluß der polarisationsabhängigen Oberflächenstöchiometrie und die dadurch induzierten lokalen Bindungsverhältnisse den Einfluß langreichweitiger elektrischer Felder. Anwendungsrelevant ist insbesondere die erstmalige Berechnung kompletter Oberflächenphasendiagramme für die relevanten Lithiumniobatkristallorientierungen unter Umgebungsbedingungen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• «Intrinsic LiNbO3 point defects from hybrid density functional calculations» Phys. Rev. B 89, 094111 (2014)
  Li, Yanlu; Schmidt, W. G. & Sanna, S.
  
• «Modeling LiNbO3 Surfaces at Ambient Conditions» J. Phys. Chem. C 118, 10213 (2014)
  Hölscher, Rebecca; Schmidt, Wolf Gero & Sanna, Simone
  
• «Temperature dependent LiNbO3(0001): Surface reconstruction and surface charge» Appl. Surf. Sci. 301, 70 (2014)
  Sanna, S.; Hölscher, R. & Schmidt, W.G.
  
• «Defect complexes in congruent LiNbO3 and their optical signatures» Phys. Rev. B 91, 174106 (2015)
  Li, Yanlu; Schmidt, W. G. & Sanna, S.
  
• «Liquid Crystal (8CB) Molecular Adsorption on Lithium Niobate Z-Cut Surfaces» J. Phys. Chem. 119, 9342 (2015)
  Braun, C.; Sanna, S. & Schmidt, W. G.
  
• «Modeling atomic force microscopy at LiNbO3 surfaces from first-principles» Comput. Mater. Sci. 103, 145 (2015)
  Sanna, S.; Dues, C. & Schmidt, W.G.
  
• «Polaronic deformation at the Fe2+/3+ impurity site in Fe:LiNbO3 crystals» Phys. Rev. B 91, 094109 (2015)
  Sanson, A.; Zaltron, A.; Argiolas, N.; Sada, C.; Bazzan, M.; Schmidt, W. G. & Sanna, S.
  
• «Surface induced vibrational modes in the fluorescence spectra of PTCDA adsorbed on the KCl(100) and NaCl(100) surfaces» Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 32891 (2016)
  Paulheim, A.; Marquardt, C.; Sokolowski, M.; Hochheim, M.; Bredow, T.; Aldahhak, H.; Rauls, E. & Schmidt, W. G.
  
• «LiNbO3 surfaces from a microscopic perspective» J. Phys.: Condens. Matter 29, 413003 (2017)
  Sanna, Simone & Schmidt, Wolf Gero