Bestimmung von Phononen-Zustandsdichten in dünnen Schichten und Vielfachschichten mit inelastischer Kernresonanzabsorption

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Für das Verständnis der Thermodynamik, des Wärmetransports, bestimmter Phasenübergänge und anderer Materialeigenschaften auf mikroskopischer Ebene ist die Kenntnis der Schwingungsdynamik der Atome auf der Basis interatomarer Kräfte erforderlich. Eine fundamentale Größe für die atomare Dynamik ist die Frequenzverteilung der atomaren Oszillatoren, die sog. Phononenzustandsdichte (Phononen-DOS). Die kürzlich eingeführte Methode der inelastischen Kernresonanzabsorption (INRA) von Synchronstrahlung durch 57Fe- und 119Sn-Isotope erlaubt die direkte Messung der Phononen-DOS. In dem vorliegenden Projekt soll die INRA-Methode erstmals zur Ermittlung der Phononen-DOS sowohl in amorphen als auch in einkristallinen (epitaktischen) zweidimensionalen metallischen Systemen (dünnen Filmen und Vielfachschichten) eingesetzt werden. Von besonderem Interesse ist dabei der Einfluß auf die Phononen-DOS von (1) begrenzter Schichtdicke und Phononen-"confinement", (2) vergrabenen Grenzflächen, und (3) Phasenübergängen dieser Systeme. Durch gezieltes Einlagern von monoatomar dicken 57Fe-Sondenschichten an den Grenzflächen bzw. im Innern der Schichten lassen sich auch tiefenaufgelöste Phononen-DOS bestimmen. Damit bietet sich die Möglichkeit, ein neues Forschungsfeld zu eröffnen.