Modellierungen und Simulation nanostrukturierter Oberflächenlegierungen

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Die Bildung nanostrukturierter Oberflächenlegierungen in der Metallepitaxie soll mit Hilfe numerischer Simulationen qualitativ und quantitativ untersucht werden. Dazu werden Modelle für heteroepitaktisches Wachstum weiterentwickelt, die die Simulation relativ großer Systeme ermöglichen, ohne eine feste Gitterstruktur vorzugeben. Im Vordergrund stehen Systeme, bei denen die Gitterkonstante des Substrates zwischen denen der Adsorbatmaterialien liegt. Im Experiment wird in solchen Systemen die selbstorganisierte Bildung von Streifenstrukuren in einer Monolage des Adsorbats beobachtet. Die charakteristischen Breiten der Streifen liegen dabei im Nanometerbereich. Zum Einen sollen anhand einfacher Modelle für die Wechselwirkung der beteiligten Materialien grundsätzliche Mechanismen und universelle Abhängigkeiten von den Kontrollparametern identifiziert werden. Die Verwendung realistischer (semi-) empirischer Potentiale soll quantitative, materialspezifische Ergebnisse liefern. Weitere Fragestellungen betreffen verschiedende Depositionsszenarien oder den Einfluss vorgegebener Substrateigenschaften. Unsere Untersuchungen betreffen grundlegende Fragestellungen, sind aber auch interessant für mögliche Anwendungen nanostrukturierter Schichten als neuartige Speichermedien oder Katalysatoren.