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NMR-Experimente zur elektronischen Struktur der Si(111)(7x7)-Oberfläche
Obwohl die Si(111)(7x7)-Oberfläche eine der am intensivsten untersuchten Halbleiteroberflächen ist, ist die Zustandsdichte am Ferminiveau noch immer Gegenstand der Diskussion. In der vorliegenden Arbeit wurde die elektronische Struktur der Si(111)(7x7)-Oberfläche mittels b...
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| 格式: | Dissertation |
| 语言: | 德语 |
| 出版: |
Philipps-Universität Marburg
2003
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| 总结: | Obwohl die Si(111)(7x7)-Oberfläche eine der am
intensivsten
untersuchten Halbleiteroberflächen ist, ist die
Zustandsdichte am Ferminiveau
noch immer Gegenstand der
Diskussion.
In der vorliegenden Arbeit wurde die
elektronische Struktur der
Si(111)(7x7)-Oberfläche mittels
beta-NMR mit 8Li als extrem verdünnter Sonde
untersucht.
Aus der Messung der Temperaturabhängigkeit der Relaxationsrate
läßt sich die Zustandsdichte am Ferminiveau bestimmen. Zur
Verbesserung der Energieauflösung wurde die Kühlung der
Oberfläche von flüssigem Stickstoff auf flüssiges Helium
umgestellt. Die Anpassung der Daten an eine
Modell-Zustandsdichte ergab ein nur 5 meV breites Band an der
Fermienergie. Dieses Band wird von Vielteilcheneffekt
hervorgerufen. Seine geringe Breite ist ein Indiz dafür, daß
die
Si(111)(7x7)-Oberfläche kurz vor einem
Hubbard-Metall-Isolator-Übergang steht, der von
Elektronenkorrelationen getrieben wird. Für die
Si(111)(7x7)-Oberfläche ist das die erste Beobachtung dieses
Übergangs.
Aus der schwachen Abhängigkeit der
Relaxationsrate vom äußeren Magnetfeld zusammen mit der
Konstanz der Relaxationsrate zwischen 48 K und 400 K wurde für
die Aktivierungsenergie der Diffusion von 8Li, bei Bedeckungen
von etwa 10^(-3)ML, auf der Si(111)(7x7)-Oberfläche eine untere
Grenze von 0,5 eV gefunden.
In
beta-NMR-Resonanzabsorptionsexperimenten wurden für positive
und
negative Ausgangspolarisation den 8Li-Ensembles leicht
verschobene
Absorptionslinien beobachtet. Aus der Verschiebung
ließ sich das
Vorzeichen des elektrischen Feldgradienten (EFG)
von 8Li adsorbiert auf
Si(111)(7x7) bestimmen. Der EFG ist
positiv. Aufgrund der Breite der Linien
von 12 MHz ist der
tatsächliche Betrag des EFG größer, als der aus der
Verschiebung errechnete, Vzz>2,44*10^15 V/cm^2. Li
adsorbiert demnach in der Ebene der Adatome. |
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| DOI: | 10.17192/z2003.0777 |