Promotionsvortrag Physik: „Epitaktische Kobaltoxidfilme auf Au(111): Wachstum, Eigenschaften und Adsorption organischer Moleküle“

Ankündigung des Promotionsvortrags von: Herrn Maximilian Michael Ammon

Molekulare Selbstanordnungen auf Oberflächen sind für die Grundlagenforschung faszinierend und potenziell technologisch nutzbar. Vielversprechend ist dabei die Funktionalisierung von Ober-flächen mit Porphyrinen, die für metallische Substrate weitgehend verstanden ist. Für Anwendun-gen wie z.B. die Photovoltaik ist es jedoch notwendig, die Moleküle elektrisch vom Substrat zu entkoppeln. Dies kann unter anderem durch die Verwendung isolierender oder halbleitender Sub-strate wie Metalloxide erreicht werden. Ein mögliches und relevantes Metalloxid ist Kobaltoxid, das sich in chemischer Hinsicht durch die Variabilität der Oxidationszahlen der Metallionen aus-zeichnet. Die bekannten Volumenkristalle CoO (Kochsalzstruktur) und Co3O4 (Spinellstruktur) sind Halbleiter.
Dieser Vortrag gibt einen Überblick über das epitaktische Wachstum von Kobaltoxid auf der Au(111) Oberfläche, das hauptsächlich mit Rastertunnelmikroskopie und Beugung langsamer Elektronen untersucht wurde. Durch sorgfältige Kontrolle der Präparationsparameter konnte erst-mals das epitaktische Wachstum von CoO mit Wurtzitstruktur, CoO mit Kochsalzstruktur und Co3O4 mit Spinellstruktur konsistent beschrieben und gegeneinander abgegrenzt werden.

Anschließend wird auf die Adsorption von 5,10,15,20-Tetrakis(p-Cyanophenyl)Porphyrin auf der (100)-Oberfläche von Kochsalz-CoO eingegangen. Kochsalz-CoO(100) kann auf Au(111) als etwa1 nm dicker, halbleitender Film gewachsen werden, der die Oberfläche nur partiell bedeckt. Dies ist ein ideales Modellsystem, um die Adsorption mit Rastertunnelmikroskopie zu untersu-chen. Nach Adsorption bei Raumtemperatur bilden die Moleküle eine mit dem Substrat kommen-surable Selbstanordnung, die durch ein Gleichgewicht zwischen Molekül-Molekül- und Molekül-Substrat-Wechselwirkung erklärt werden kann. Mittels Tunnelspektroskopie konnten zwei Mole-külvarianten in der Selbstanordnung nachgewiesen werden, von denen die eine durch Metallie-rung mit Kobaltatomen aus dem Film entsteht.

(Vortrag auf Deutsch)

Dem Vortrag schließt sich eine Diskussion von 15 Minuten an. Vortrag und Diskussion sind öffentlich. Diesen Verfahrensteilen folgt ein nicht öffentliches Rigorosum von 45 Minuten.