Höchstauflösende Kraftmikroskopie mit subatomar definierten Bindungszuständen:
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Regensburg
Univ.-Verl. Regensburg
2013
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
2. GRUNDLAGEN D E R RASTERSONDENMIKROSKOPIE 5
2.1. RASTERTUNNELMIKROSKOPIE 5
2.2. RASTERKRAFTMIKROSKOPIE 7
2.2.1. LANGREICHWEITIGE ELEKTROSTATISCHE UND VAN-DER-WAALS-KRAEFTE . . 7
2.2.2. KURZREICHWEITIGE KRAEFTE 9
2.2.3. FREQUENZMODULATIONS-RASTERKRAFTMIKROSKOPIE 11
2.3. FUNKTIONSPRINZIP EINES KOMBINIERTEN AFM/STM 13
3. KRAFTENTFALTUNG 17
3.1. KRAFTENTFALTUNG FUER DISKRETE DATEN 17
3.1.1. SADER-JARVIS-METHODE DER KRAFTENTFALTUNG 17
3.1.2. MATRIX-METHODE DER KRAFTENTFALTUNG 19
3.1.3. BEMERKUNGEN ZUR IMPLEMENTIERUNG 20
3.1.4. POTENZIAL UND LATERALE KRAFT 21
3.2. VERGLEICH DER ENTFALTUNGSMETHODEN 21
3.2.1. METHODIK DES VERGLEICHS 22
3.2.2. ERGEBNISSE FUER DAS MORSE-KRAFTGESET.Z 24
3.2.3. ERGEBNISSE FUER DAS LENNARD-JONES-KRAFTGESETZ 26
3.2.4. DISKUSSION 27
3.3. SONSTIGE EINFLUESSE AUF DIE ENTFALTUNG 30
4. AUFBAU UND MESSTECHNIK 3 3
4.1. QPLUS-SENSOR 33
4.1.1. SENSITIVITAET DES QPLUS-SENSORS 34
4.1.2. ANWENDUNG DES AEQUIPARTITIONSTHEOREMS AUF QUARZSTIMMGABELN 36
4.1.3. ANWENDUNG DES AEQUIPARTITIONSTHEOREMS AUF QPLUS-SENSOREN BEI
KRYOGENEN TEMPERATUREN 40
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IMAGE 2
INHAL TSVERZEICHNIS
4.2. OMICRON TIEFTEMPERATUR QPLUS AFM/STM 42
4.2.1. PRAEPARATIONSKAMMER 42
4.2.2. MIKROSKOP UND ANALYSEKAMMER 44
4.3. FELDIONENMIKROSKOP 45
4.3.1. GRUNDLAGEN DER BILDFORMATION 46
4.3.2. AUFBAU 48
4.3.3. AUFNAHME EINES FELDIONENMIKROSKOP-BILDES 53
4.3.4. CHARAKTERISIERUNG DER ATOMAREN STRUKTUR EINER SPITZE 54
5. WINKELABHAENGIGKEIT DER CHEMISCHEN BINDUNG 5 7
5.1. EIGENSCHAFTEN DES PROBENSYSTEMS CO AUF C U ( L L L ) 58
5.1.1. LATERALE FEDERKONSTANTE VON CO AUF C U ( L L L ) 58
5.2. EXPERIMENTELLE DETAILS 60
5.2.1. PRAEPARATION DER PROBE 60
5.2.2. PRAEPARATION DER SENSOREN 61
5.2.3. MESSPROZEDUR UND DATENANALYSE 62
5.3. ERGEBNISSE 66
5.3.1. MESSREIHE SPITZE 1 66
5.3.2. MESSREIHE SPITZE 2 66
5.3.3. MESSREIHE SPITZE 3 67
5.3.4. MESSREIHE SPITZE 4 67
5.3.5. LATERALE KRAFT FUER SPITZE 1 BIS 3 72
5.4. DISKUSSION 73
5.4.1. SPITZEN MIT DEFINIERTER SYMMETRIE 73
5.4.2. SEMI-EMPIRISCHE MODELLIERUNG 74
5.4.3. MANIPULATION 80
5.4.4. DIFFERENTIELLE TUNNELSTROMAUSWERTUNG 83
5.4.5. AUFLOESUNG 86
6. EINFLUSS D E R SPITZE UND D E R LOKALEN UMGEBUNG A U F DIE
KRAFTSPEKTROSKOPIE 8 9
6.1. SILIZIUM(LLL) IN DER 7X7-REKONSTRUKTION 90
6.2. EXPERIMENTELLE DETAILS 92
6.2.1. SENSOR- UND PROBENPRAEPARATION 92
6.2.2. MESSPROZEDUR UND DATENANALYSE 92
6.3. ERGEBNISSE 95
6.3.1. ABHAENGIGKEIT VOM SPITZENZUSTAND 95
6.3.2. KRAFTUNTERSCHIEDE ZWISCHEN DEN ADATOMEN 97
II
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
6.4. DISKUSSION 102
6.4.1. EINFIUSS DER VAN-DER-WAALS-KRAFT AUF NICHT GLEICHFOERMIGEN OBER
FLAECHEN 102
6.4.2. KONTRAST DER CHEMISCHEN KRAFT 106
7. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 109
A. ANHANG 1 1 3
A.L. IMPLEMENTIERUNG DER KRAFTENTFALTUNG 113
A.L.L. SADER-JARVIS-METHODE 113
A.L.2. MATRIX-METHODE 115
A.2. SKRIPT ZUR AUFNAHME DER DATEN 117
A.3. SKRIPT ZUR AUSWERTUNG DER DATEN 118
LITERATURVERZEICHNIS 122
III
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