Theoretical and experimental investigation of structural gradients in ferroelectric and ferroelastic domain walls as well as their influences on the nanometer scale

这些项目是对铁电工业结构中的Domänenwände和Grenzflächen的实验研究和理论建模。在铁电和铁弹性领域中，机械加工的基本原理是在纳米结构上形成各向异性的电子结构和光学、电子和机械特性。本文介绍了一种利用超高压STM/AFM、Kelvinkraftmikrosopie和光学Nahnummikrosopie（A-SNOM、SSNOM、Nano-Raman和Weißlichtspektrosopie）相结合的方法，解决了局部电子和光学测量中原子尺寸和上表面尺寸的问题，并利用原子量子力学方法测量了韦尔登。所有的理论分析都将建立一个原子模型。在Dipol-Dipol-Wechselenkung的支持下，一个原子（Atome）被认为是一个电子的地方。它是一种用于局部Brechungsindex、各向异性、介电自发极化和光学效应的方法。

Ziel dieses Projektes ist die experimentelle Erfassung und theoretische Modellierung der durch Domänenwände und Grenzflächen in Ferroelektrika induzierten Strukturgradienten bis hinunter zur atomaren Skala. Die in ferroelektrischen und ferroelastischen Domänenwänden vorhandenen mechanischen Verzerrungen äußern sich in hohen lokalen Anisotropien der elektronischen Struktur und der daraus ableitbaren optischen, elektronischen und mechanischen Eigenschaften auf der Nanometerskala. Mit Hilfe speziell entwickelter Methoden der Rastersondenmikroskopie (kombiniertes UHV STM/AFM, Kelvinkraftmikroskopie zur Oberflächenpotentialmessung, optische Nahfeldmikroskopie (A-SNOM, SSNOM, Nano-Raman und Weißlichtspektroskopie)) sollen solche lokale elektronische und optische Gradienten bis hinunter zur atomaren Dimension an und unter der Oberfläche untersucht und mit atomistischen quantenmechanischen Berechnungen verglichen werden. Als theoretischer Ansatz wird ein atomistisches Modell unter Einbezug zeitabhängiger Störungsrechnung verwendet. Unter Berücksichtigung der Dipol-Dipol-Wechselwirkung lassen sich so die auf einzelne Ionen (Atome) wirkenden lokalen elektrischen Felder berechnen. Damit sind Aussagen über den lokalen Brechungsindex, seine Anisotropie, die dielektrische Spontanpolarisation und weitere optische Effekte mit atomarer Genauigkeit möglich.