Dynamik kollektiver Transportprozesse an Oberflächen von Metallelektroden

• Antragsteller: Professor Dr. Olaf Magnussen
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5419382

• Erstellungsjahr: 2011

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Insgesamt gelang uns durch diese in-situ STM Untersuchungen mit hoher Zeitauflösung der Nachweis quasi-kollektiver Dynamik von nanoskaligen Metallstrukturen in drei verschiedenen Systemen. Die Beobachtungen zu den Rekonstruktionen der niederindizierten Goldoberflächen zeigen, dass selbst solche wohletablierten, seit Jahrzehnten bekannte Modellsysteme der Oberflächenphysik bei genauerer Betrachtung noch manche Überraschungen bieten können. Speziell die hohe Beweglichkeit der hexagonal geordneten, rekonstruierten Bereiche in dem quadratischen Gitter der unrekonstruierten Au(100) Oberfläche ist ein unerwartetes, hochinteressantes Phänomen. Für dieses System konnten umfangreiche quantitative Daten zur Dynamik dieser Nanostrukturen gewonnen werden, die detaillierte Einblicke in die zugrundeliegenden Mechanismen auf atomarer Skala lieferten. Für die Elemente der Oberflächenrekonstruktionen von Au(111) und Cu(100) stellten sich quantitative Untersuchungen als experimentell schwierig heraus. Dennoch sind unsere Video-STM Messungen der bisher erste Nachweis dynamischer Fluktuationen auf der Sub-Sekunden Skala in diesen Systemen und liefern darüber hinaus interessante Einsichten in die Bildung dieser Rekonstruktionen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Quasi-collective motion of nanoscale metal strings in metal surfaces. Nature Materials, Vol. 2. 2003, pp. 783 - 787.
  M. Labayen, C. Ramirez, W. Schattke, O.M. Magnussen
  
• In situ Video-STM study of the potential-induced (1x1) --> “hex” transition on Au(100) electrode surfaces in Cl- containing solution. Surface Science, Vol. 573. 2004, Issue 1, pp. 128–139.
  M. Labayen, O.M. Magnussen
  
• Surface dynamics of nanoscale “hex” strings on Au(100) electrodes. Physical Review B, Vol. 71. 2005, Issue 24, 241409.
  M. Labayen, C. Haak, O.M. Magnussen
  
• In-situ Video STM studies of the hydrogen-inducedrReconstruction of Cu(100): Potential and pH dependence. Physical Chemistry Chemical Physics, Vol. 12. 2010, pp. 13992-13998.
  H. Matsushima, C. Haak, A. Taranovskyy, Y. Gründer, O. M. Magnussen