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Oberflächenphysik


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Die Oberflächenphysik beschäftigt sich mit der Geometrie der elektronischen Struktur und der Adsorption von Stoffen an Oberflächen von Festkörpern .

Unter der Oberfläche eines kristallinen Festkörpers versteht man den Bereich in sich die geometrische und elektronische Struktur wesentlich der des Volumenfestkörpers unterscheidet das sind im Wesentlichen einige Atomlagen von der Oberfläche aus gezählt.

Die Geometrie der Oberfläche wird mit zweidimensionaler Kristallographie beschrieben. Statt der 14 Bravais-Gitter im gibt es in zwei Dimensionen nur fünf Bravais-Gitter das Parallelogramm - Quadrat - Rechteck - hexagonale und das rechteckig-flächenzentrierte Gitter .

Adsorption eines Stoffes an einer Oberfläche bedeutet sich Atome oder Moleküle aus der Gasphase auf der Oberfläche anlagern und dort Van-der-Waals-Kräfte (Physisorbate) oder chemische Bindungen (Chemisorbate) gebunden werden. Daher sind alle an Luft von mindestens einer ganzen Lage oder Atome bedeckt. Um dies zu vermeiden die meisten Experimente unter starkem Vakuum meistens Ultrahochvakuum durchgeführt.

Physisorbate sind meist sehr schwach gebunden daher der Festkörper zur Untersuchung von Physisorbaten zumindest flüssigem Stickstoff oft sogar mit flüssigem Helium gekühlt werden. Sie können durch Heizen relativ tiefe Temperaturen desorbiert d.h. von der Oberfläche abgedampft werden.

Chemisorbate sind meist stärker gebunden und manche bei Raumtemperatur untersucht werden für schwächer gebundene ist eine Kühlung mit flüssigem Stickstoff ausreichend.

Verfahren der Oberflächenphysik :




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