Mikroskopische Theorie der Nicht-Kontakt-Rasterkraftmikroskopie

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Seit kurzer Zeit ermöglicht der dynamische Modus eines Rasterkraftmikroskops Oberflächen atomar aufzulösen und sogar strukturelle und chemische Punktdefekte abzubilden. Obwohl dieser herausragende experimentelle Fortschritt das große Potential der Rasterkraftmikroskopie für viele Gebiete der Oberflächenphysik deutlich macht, gibt es noch viele ungelöste physikalische Fragen über den genauen Abbildungsmechanismus dieses Modus. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, durch die gemeinsame Anwendung von ab initio Molekulardynamik und analytischen Methoden grundliegende Einblicke in den Abbildungsmechanismus der Nicht-Kontakt-Rasterkraftmikroskopie zu erhalten, um die aktuelle experimentellen Ergebnisse zu erklären. Durch die Kooperation zwischen Hamburg und Jülich wird ein direkter Austausch zwischen Theorie und Experiment gewährleitet. An diesen Standorten wird jeweils ein Mitarbeiter in die beiden Forschungsgruppen integriert sein, um jeweils einen direkten Zugang zu den neusten Entwicklungen der Rasterkraftmikroskopie (Hamburg) sowie der ab initio Molekulardynamik (Jülich) zu haben. Durch die Nutzung der in Jülich vorhandenen Programme können die bereits in Hamburg durchgeführten Simulationen wesentlich verbessert werden, um so einen direkten Einblick in die Spitzen-Proben-Wechselwirkung eines Rasterkraftmikroskops auf atomarer Skala zu erhalten.