FWF 17449 Wie reagieren Isolatoroberflächen auf hochgeladene Ionen

01.09.2004 - 31.08.2008
Forschungsförderungsprojekt
Bei der Wechselwirkung langsamer hochgeladener Ionen mit Oberflächen kommt es zur Bildung von "hohlen Atomen" (kurzlebigen vielfach angeregten Atomzuständen). Während für leitende Oberflächen (Metalle) die dabei auftretenden elektronischen Prozesse durch eine Vielzahl experimenteller und theoretischer Untersuchungen in den letzten Jahren weitgehend aufgeklärt werden konnten, ist dies für Isolatoroberflächen noch nicht zufriedenstellend gelungen. Unterschiede im Vergleich mit Metallen sind aus folgenden Gründen zu erwarten: (i) Unterschiedliche dielektrische Antwort eines Isolators (reduzierte Bildladung, geringere Löchermobilität), (ii) lokale Aufladung der Oberfläche am Einschlagort des Projektils, wodurch die Anziehung durch die Bildladung reduziert und möglicherweise sogar aufgehoben wird, und (iii) Änderungen bei elektronischen Prozessen (Neutralisation und Reionisation des Projektils, Anregung des Targets) aufgrund der großen Bandlücke. Im Rahmen dieses Projekts soll das Verhalten von Isolatoroberflächen unter dem Einfluss der starken Störung durch ein sich langsam näherndes hochgeladenes Projektilion studiert werden. Zu diesem Zweck sind Experimente an der TU Wien mit Ionen in mittleren Ladungszuständen bis etwa 20+), und am Max Planck Institut für Kernphysik in Heidelberg/Deutschland (mit extrem hochgeladenen Ionen bis etwa 60+) geplant. Dabei sollen die Emission von Elektronen, Effekte der Bildladungsbeschleunigung bis zu einer möglichen Abstoßung durch positive Löcher und die elektronischen Anregung von Targetatomen für verschiedene Isolatoroberflächen untersucht werden. Außerdem sollen am Institut für Theoretische Physik der TU Wien Simulationen durchgeführt werden, welche zum besseren Verständnis der experimentellen Ergebnisse beitragen können.

Personen

Projektleiter_in

Subprojektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Quantum many-body systems: 20%
  • Surfaces and Interfaces: 40%
  • Materials Characterization: 40%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Potential-ElektronenemissionPotential electron emission
Ion-Oberflächen Wechselwirkungion-surface interaction
Hochgeladene IonenHighly charged ions

Externe Partner_innen

  • Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg
  • Institut für Theoretische Physik

Publikationen