Electronic theory of imaging of thin oxide layers in the scanning tunneling microscope.

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Ausgehend vom aktuellen Stand der Berechnung der elektronischen Eigenschaften von Metallen und Übergangsmetalloxiden (TM-Oxide) wird ein Modell zur Beschreibung des Tunnelstroms entwickelt, welches auf die Untersuchung von Oxid-Oberflächen und dünner Oxidfilme auf metallischen oder inerten Substraten angewendet werden kann. Ziel ist hierbei eine Beschreibung auf ab initio Niveau. Bei der Beschreibung der Elektronenstruktur der TM-Oxide wird über die lokale Spindichte-Näherung (LSDA) im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie (DFT) hinausgegangen (Selbstwechselwirkungskorrekturen [SIC] bzw. LSDA+U Ansatz), um die in diesen Substanzen wesentlichen Korrelationseffekte einbeziehen zu können. Die Berechnung des Tunnelstroms soll sich dabei nicht auf die störungstheoretische Formulierung beschränken, um auch solche Fälle untersuchen zu können, in denen die Störungstheorie nicht anwendbar ist. Untersucht werden soll, welche elektronischen Zustände (Substratzustände, Zustände des Oxidfilms) in Abhängigkeit von der Schichtdicke bzw. der Tunnelspannung zum gemessenen Signal beitragen. Vorwiegend untersucht werden 3d-TM-Monoxide. Einen Schwerpunkt bildet die vergleichende Untersuchung dünner CoO-Filme verschiedener Orientierung.