Forschungsbericht 1995-96
	Physikalisches institut Wilhelm-Klemm-Str. 10 48149 Münster Tel. (0251) 83 - 3 36 10 Direktoren: Prof. Dres. A. Benninghoven, H. Fuchs, J. Keßler

Forschungsschwerpunkte 1995 - 1996 Fachbereich 16 - Physik Physikalisches institut Arbeitsbereich Grenzflächenphysik

Arbeitsbereich Grenzflächenphysik

Die thematischen Schwerpunkte umfassen die Weiterentwicklung experimenteller Methoden zur Charakterisierung von Oberflächen und Grenzflächen mit höchster räumlicher Auflösung, die Herstellung und Charakterisierung neuer Materialien mit kontrollierter molekularer Architektur sowie die Entwicklung von Methoden zur Nanostrukturierung in 0-2 Dimensionen. Die methodische Entwicklung umfaßt:

• eine neue nahfeldoptische Sonde mit einer lateralen Auflösung von 1nm (Tetraederspitze),
• ein nahfeldoptisches und konfokales Mikroskop zur Detektion von Einzelmolekülen bei tiefen Temperaturen und Raumtemperatur,
• ein kombiniertes Rasterionenleitungs/Scherkraftmikroskop (SICM/SFM),
• die theoretische Modellierung der Spitze-Probe-Wechselwirkung im dynamischen Kraftmikroskop
• sowie den Aufbau eines Second harmonic-Mikroskops.

Die Herstellung ultradünner organischer Schichten erfolgt über die Langmuir-Blodgett-Technik, 'self assembly' sowie durch Gasphasenabscheidung unter Ultrahochvakuumbedingungen. Die an diesen Systemen gewonnenen Grundlagenerkenntnisse werden auf reale Systeme (Polymere) übertragen. Die Nanostrukturierung erfolgt lokal mit Rastersonden (STM, AFM, SNOM) über Selbstorganisation organischer Moleküle sowie adsorbatinduzierte Rekonstruktion.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. L.F. Chi, Dr. U. Fischer, Dr. M. Flörsheimer, Prof. Dr. H. Fuchs (Leiter), Dr. J. Koglin, Dr. X. Liu, Dr. A. Naber, Dr. Chr. Röthig, Dr. Chr. Seidel. An den Forschungsprojekten sind 18 Doktoranden und etwa 20 Diplomanden beteiligt.

Veröffentlichungen:

Schimmel, Th., R. Kemnitzer, J. Küppers, H. Fuchs, M. Lux-Steiner: Writing and deleting atomic scale structures with the scanning tunneling microscope. Thin Solid Films 254, 147-152 (1995)

Schönhoff, M., L.F. Chi, H. Fuchs, M. Lösche: Structural rearrangements upon photoreorientation of amphiphilic azobenzene dyes organized in ultrathin films on solid surfaces. Langmuir 11, 163-168 (1995)

Anczykowski, B., L.F. Chi, H. Fuchs: Atomic Force Microscopy Investigations on Polymer Latex Films. Surface and Interface Analysis 23, 416-425 (1995)

Koglin, J., U.C. Fischer, K.D. Brzoska, W. Göhde, H. Fuchs: The tetrahedral tip as a probe for scanning near-field optical and for scanning tunneling microscopy. NATO-Series, Vol. 300, Photons and Local Probes, 79-92 (1995)

Reifer, D., R. Windeit, R.J. Kumpf, A. Karbach, H. Fuchs: AFM and TEM investigations of polypropylene/polyurethane blends. Thin Solid Films 264, 148-152 (1995)

Michels, A., F. Meinen, T. Murdfield, W. Göhde, U.C. Fischer, E. Beckmann, H. Fuchs: 1 MHz quartz length extension resonator as a probe for scanning near-field acoustic microscopy. Thin Solid Films 264, 172-175 (1995)

Bierbaum, K., M. Grunze, A.A. Baski, L.F. Chi, W. Schrepp, H. Fuchs: Growth of self- assembled n-alkyltrichlorosilane films on Si(100) investigated by Atomic Force Microscropy. Langmuir 11, 2143-2150 (1995)

Feldhoff, R., Th. Huth-Fehre, Th. Kantimm, L. Quick, W. van den Broek, D. Wienke, K. Cammann, H. Fuchs: Fast identification of packaging waste by near infrared spectroscopy with an InGaAs array spectrograph combined with neural networks. J. Near Infrared Spectroscopy 3, 3-9 (1995)

Rading, R., G. Becker, H. Rulle, V. Liebing, M. Mört, H. Fuchs, A. Benninghoven: Combined SIMS/SEM/SFM investigation of damage effects in molecular overlayers. Proc. SIMS X, 45-48 (1995)

Murdfield, Th., U.C. Fischer, H. Fuchs, R. Volk, A. Michels, F. Meinen, E. Beckmann: Acoustic- and dynamic force microscopy with ultrasonic probes. Proceedings of the 8th International Conference on Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy and related techniques, Snowmass Resort, Snowmass Village, Colorado, USA, July 23-28, 1995; J. Vac. Sci. Technol. B 14(2), 877-881 (1996)

Jacobi, S., L.F. Chi, H. Fuchs: Combined scanning force, lateral force, and scanning surface potential microscopy on phase-separated Langmuir-Blodgett films. STM'95 (Eighth International Conference on Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy), Snowmass Village, Colorado, USA, 23.-28.07.1995. J. Vac. Sci. Technol. B 14(2), 1503-1508 (1996)

Fischer, U.C., J. Koglin, A. Naber, A. Raschewski, R. Tiemann, H. Fuchs: Near Field Optics and Scanning Near Field Optical Microscopy. Proceeding of the NATO Advanced Study Institute on "Quantum Optics in Confined Systems", Les Houches, Mai 1995. NATO-Series, Vol. 314, Quantum Optics of Confined Systems, 309-326 (1996)

Koglin, J., U.C. Fischer, H. Fuchs: Scanning Near-Field Optical Microscopy with a tetrahedral tip at a resolution of 6 nm. J. Biomed. Optics 1 (1), 75-78 (1996)

Koglin, J., U.C. Fischer, H. Fuchs: 6 nm lateral resolution in scanning near field optical microscopy with the tetrahedral tip. Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop "Near Field Optics: Recent Progress and Perspectives", Miraflores, Madrid, 11.-15.09.1995. NATO-Series, Vol. 319, Optics at the Nanometer Scale, Imaging and Storing with Photonic Near Fields, 247-256 (1996)

Anczykowski, B., D. Krüger, H. Fuchs: Cantilever dynamics in quasi-noncontact force microscopy - spectroscopic aspects. Phys Rev B 53, 15485-15488 (1996)

Chi, L.F., S. Jacobi, H. Fuchs: Chemical identification of different amphiphils in mixed Langmuir-Blodgett films by scanning surface potential microscopy. LB-7, Numana (Ancona), Italy, 10.-15.09.1995. Thin Solid Films 284-285, 403-407 (1996)

Flörsheimer, M., C. Radüge, H. Salmen, M. Bösch, H. Fuchs: In-situ imaging of Langmuir monolayers by second-harmonic microscopy. LB 7, Ancona, Italy, 10.- 15.09.1995. Thin Solid Films 284-285, 659-662 (1996)

Koglin, J., U.C. Fischer, H. Fuchs: Die Tetraedersonde - Optische Nahfeldmikroskopie mit 1 nm Ortsauflösung. Phys. Bl. 52, Nr. 12, 1241-1242 (1996)

Chi, L.F., S. Jacobi, H. Fuchs: Nucleation and Initial Growth of Liq uid Condensed Phase in Phase-Separated Langmuir-Blodgett Films of Fatty Acids. LB 7, Ancona, Italy, 10.-15.09.1995. Thin Solid Films (im Druck)

Feldhoff, R., D. Wienke, K. Cammann, H. Fuchs: On-Line Post Consumer Package Identification by NIR Spectroscopy Combined with a FuzzyARTMAP Classifier in an Industrial Environment. Applied Spectroscopy 51 (3), 362-368 (1997)

Ferber, J., U.C. Fischer, J. Koglin, H. Fuchs: Reflection Mode Scanning Near Field Optical Microscope (SNOM) with the Tetrahedral Tip, NATO-Series (im Druck)

Naber, A., H. Kock, H. Fuchs: High Resolution Lithography with Near-Field Optical Microscopy Scanning 18, 567-571 (1996)

Anczykowski, B., D. Krüger, K.L. Babcock, H. Fuchs: Basic properties of Dynamic Force Spectroscopy with the Scanning Force Microscope in experiment and Simulation. Ultramicroscopy 66, 251-259 (1996)

Flörsheimer, M., M. Bösch, Ch. Brillert, M. Wierschem, H. Fuchs: Surface Order and Symmetry determined by Second-harmonic Mircroscopy. Supramol. Science 4 (3-4), 255-263 (1997)

Koglin, J., U.C. Fischer, H. Fuchs: Material Contrast in Scanning Near-Field Optical Microscopy (SNOM) at 1-10 nm Resolution. Phys. Rev. B 55 (12), 7977-7984 (1997)

Göhde, W., J. Tittel, C. Bräuschle, U.C. Fischer, H. Fuchs: A low temperature Scanning Confocal and Near-Field Optical Microscope. Rev. Sci. Instr. 68 (6), 2466-2474 (1997)