Rastertunnelmikroskopische Untersuchung elektroneninduzierter Prozesse von D2O auf fcc (111)-Metalloberflächen

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Diplomarbeit aus dem Jahr 2003 im Fachbereich Physik - Sonstiges, Note: 1,5, Freie Universität Berlin (Institut für Experimentalphysik), Sprache: Deutsch, Abstract: Molekulare Prozesse, wie Dissoziation, Diffusion und Desorption an Oberflächenkönnen sowohl thermisch als auch athermisch ausgelöst werden.DieseArbeit beschäftigt sich mit der athermischen Auslösung solcher Prozesse mittelsElektronen.Im ersten Teil beschreibe ich den Aufbau einer Apparatur, mit deren Hilfeheiße Elektronen in einer Metalloberfläche erzeugt werden.Hierfür wird einTieftemperatur-Rastertunnelmikroskop (LT-STM - low temperature - scanningtunneling microscope), wie es in der Arbeitsgruppe von Prof. K.-H.Rieder bereits mehrfach verwendet wird, neu aufgebaut und so modifiziert,dass eine möglichst störungsfreie, optische Einkopplung eines fs-Lasers erreichtwird.Die Erzeugung der Elektronen mit dem Laser bietet dabei eine Polarisations-,Energie- und Zeitauflösung, wohingegen das STM eine atomare Ortsauflösungermöglicht. Durch die Kombination der Methoden, wird es nichtnur möglich sein, Reaktionsraten oder spektrale Eigenschaften zu bestimmen,sondern auch Aussagen über die Ortsabhängigkeiten von Oberflächenreaktionentreffen zu können.Im zweiten Teil beschreibe ich wie Elektronen aus der Spitze des STMverwendet werden, um diese molekularen Prozesse im System Wasser aufAu(111) und Wasser auf Ag(111) auszulösen. Dabei ist die Abhängigkeit derDiffusion von der Energie der Elektronen als auch von der Zeit, in der dieAnregung der Moleküle erfolgt, untersucht worden. Es wird außerdem untersucht,inwiefern sich bei der Verwendung von D2O ein Isotopeneffekt bemerkbarmacht. Dazu werden die Ergebnisse der Messungen mit dem bereitsuntersuchten System H2O auf Cu(111) verglichen.