Analyse und Entwicklung kinetischer Modelle für das Clusterwachstum auf Oberflächen

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Titel: Analyse und Entwicklung kinetischer Modelle für das Clusterwachstum auf Oberflächen
Autor(en): Körner, Martin
Erstgutachter: Prof. Dr. Philipp Maaß
Zweitgutachter: Prof. Dr. Angelika Kühnle
Zusammenfassung: Clusterwachstum auf Oberflächen spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuartiger Materialien in der Nanotechnologie. Für ein Verständnis der vielfältigen möglichen Clusterstrukturen muss insbesondere die Wachstumskinetik fern des thermodynamischen Gleichgewichts berücksichtigt werden. Im ersten Teil dieser Arbeit werden auf Grundlage umfangreicher kinetischer Monte-Carlo-Simulationen Größenverteilungen von Clustern für verschiedene Wachstumsmodelle untersucht. Es wird gezeigt, dass Ratengleichungen die Größenverteilungen korrekt vorhersagen können, wenn Parameter für den Einfang von Teilchen in ihrer vollen funktionalen Abhängigkeit von der Clustergröße, Bedeckung und dem D/F-Verhältnis aus Diffusionskoeffizient D und Aufdampfrate F erfasst werden. Des Weiteren werden selbstkonsistente Theorien für die Einfangparameter und Theorien für das Verhalten skalierter Größenverteilungen im Grenzfall großer D/F-Verhältnisse kritisch überprüft. Im zweiten Teil der Arbeit wird ein Modell für das Wachstum von Fullerenen auf dielektrischen Kristalloberflächen entwickelt. Mit Hilfe eines neuen Mechanismus der unterstützten Entnetzung wird die Entstehung merkwürdiger Clustermorphologien in diesen Systemen erklärt, welche zuvor in verschiedenen Experimenten gefunden wurden. Kinetische Monte-Carlo-Simulationen des Modells mit Parametern, die für das Wachstum von Fullerenen auf der Kalziumfluorid(111)-Oberfläche angepasst wurden, liefern eine hervorragende Übereinstimmung mit experimentellen Beobachtungen.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2012082710285
Schlagworte: Clusterwachstum; Oberflächen
Erscheinungsdatum: 27-Aug-2012
Enthalten in den Sammlungen:FB04 - E-Dissertationen

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