Atomtransport und Festkörperreaktionen durch elektronische Energiedeposition in Dünnschichtpaketen bei der Bestrahlung mit Ionen hoher Energie

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Bolse
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 1999 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5159986

Wir wollen den durch elektronische Energiedeposition angeregten Atomtransport und daraus resultierende Festkörperreaktionen bei der Bestrahlung von Dünnschichtpaketen mit Ionen hoher Energie untersuchen. Ziel ist es, zunächst die Bedingungen einzugrenzen, unter denen Grenzflächendurchmischung aufgrund elektronischer Energiedeposition überhaupt möglich ist, um dann anhand sorgsam ausgewählter Schichtsysteme die Transportmechanismen zu untersuchen. Dazu wurde bereits ein Vorexperiment an 210 MeV Kr+12- bestrahlten Sb/Ni-Doppelschichten durchgeführt, an denen sich ein Ionenmischeffekt nachweisen läßt, der eindeutig auf den elektronischen Energieverlust der Ionen zurückgeführt werden kann. Die grundsätzliche Frage nach der Existenz von Ionenmischeffekten bei Hochenergiebestrahlung ist also bereits entschieden. Die Vielfachschichtsysteme sollen mit Ionen von einem MeV bis zu einigen hundert MeV Energie bestrahlt werden, wobei die notwendige Variation der deponierten Energiedichte durch die Anwendung sehr leichter bis hin zu sehr schweren Ionen erreicht wird. Die Mischeffekte sollen anhand der Veränderungen der Konzentrationsprofile in den Grenzflächen mittels Ionenstrahlanalytik bestimmt werden. Ergänzend sollen Methoden angewandt werden, die eine Phasenanalyse ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants