Dokument: Strukturelle Eigenschaften massenselektierter 3d-Metall-Partikel

Titel:Strukturelle Eigenschaften massenselektierter 3d-Metall-Partikel
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20131203-150604-6
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor:Dipl.-Phys. Rosellen, Wolfgang [Autor]
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Dateien vom 26.11.2013 / geändert 26.11.2013
Beitragende:Prof. Dr. Getzlaff, Mathias [Betreuer/Doktorvater]
Prof. Dr. Schierbaum, Klaus [Gutachter]
Stichwörter:Nanopartikel, STM, Cluster
Dewey Dezimal-Klassifikation:500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Beschreibungen:In dieser Arbeit wird das Verhalten deponierter Nanopartikel charakterisiert. Speziell 3d-Metalle wie Eisen, Kobalt und deren Legierung stehen im Mittelpunkt der Untersuchung. Die Partikeldurchmesser liegen zwischen 4 nm und 20 nm. Die jeweiligen Nanopartikel wurden mit einer Bogenentladungsquelle
erzeugt, danach durch ein elektrostatisches Quadrupol massengefiltert und auf einer W(110)-Oberfläche deponiert. Die Struktur der Partikel wurde mithilfe eines UHV-tauglichen Rastertunnelmikroskops (engl. Scanning Tunneling Microscope, STM) untersucht. Die Target-Oberfläche besteht dabei aus einem wohldefinierten W(110)-Kristall, dessen Qualität und Reinheit
jeweils mit LEED und AES kontrolliert wurden. Sowohl Eisen- als auch Kobalt-Partikel zeigen einen größenabhängigen strukturellen Ordnungsübergang. Eisen zeichnet sich aus durch ein komplexes temperaturabhängiges Schmelzverhalten. Speziell bei höheren Temperaturen kommt es beim Aufschmelzen zu einer starken Diffusionsanisotropie auf der W(110)-Ebene. Dies ist auch beim Kobalt zu beobachten. Ein Teil der Untersuchung beschäftigt
sich mit dem niederenergetischen Depositionsprozess von Eisen-Kobalt-Legierungspartikeln. Durch Beschleunigung dieser Partikel kann ein Phasenübergang erzwungen werden, der sonst nicht vorkommt.

In this thesis the behavior of deposited nanoparticles is characterized through its most remarkable features. Specifically 3d-metals such as iron, cobalt and their alloys are the focus of the investigation. The particle diameters are between 4 nm and 20 nm. The respective nanoparticles were generated with an arc cluster ion source, then mass-filtered by an electrostatic quadrupole and subsequently deposited on a W(110) surface. The structure of the particles was investigated by means of an ultrahigh vacuum compatible scanning tunneling microscope (STM). The substrate surface consists of a well-defined W(110) crystal, whose quality and purity were in each case controlled with
LEED and AES. Both the iron and cobalt particles show a size-dependent structural order-disorder phase transition. The temperature behavior of iron is distinguished by a complex melting behavior. Especially at higher temperatures a strong diffusion anisotropy on the W(110) plane occurs during the melting process. An identical behavior is observed for cobalt nanoparticles.
Part of the investigation deals with the low-energy deposition process of ironcobalt alloy particles. By accelerating these particles a phase transition can be induced, which otherwise does not occur.
Lizenz:In Copyright
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Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Physik » Angewandte Physik
Dokument erstellt am:03.12.2013
Dateien geändert am:03.12.2013
Promotionsantrag am:20.08.2013
Datum der Promotion:25.11.2013
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