Fachbereich 11 - Physik
Physikalisches Institut
Grenzflächenphysik (Prof. H. Fuchs)

Grenzflächenphysik

Die thematischen Schwerpunkte sind:

• Hochauflösende Rastersondenmikroskopie, speziell dynamische Kraftmikroskopie (DFM) und Rasternahfeldmikroskopie (SNOM). Neben der methodischen Entwicklung werden theoretische Modelle zur gezielten Optimierung der Methoden entwickelt.

• Selbstorganisation von organischen Schichtsystemen. Ziel ist die Erzeugung von selbstorganisierten komplexen Systemen (Langmuir-Blodgett/UHV/SA) mit neuen funktionalen Eigenschaften, z.B. der templatgesteuerte Aufbau von dreidimensionalen Überstrukturen.

• Theoretische Modellierung des Bindungsbruchs von kovalenten Bindungen molekularer Systeme an Metallen.

Der Arbeitsbereich ist eingebettet in das Kompetenzzentrum Nanoanalytik des BMBF. Es bestehen zahlreiche Kooperationen innerhalb der WWU (z.B. SFB 424, Med. Physik und Biophysik) sowie mit zahlreichen ausländischen Gruppen.

Im April 2001 wurde das 1. Deutsch-Chinesische Zentrum für Nanowissenschaften unter dem Dach des Zentrums für Nanowissenschaften (CeNTech) gegründet, das vom Arbeitskreis betrieben wird. Es bestehen zahlreiche Kooperationen mit führenden chinesischen Universitäten und Akademieinstituten.

An den Forschungsprojekten sind 10 Doktoranden, 4 Diplomanden sowie Gastwissenschaftler aus China, Frankreich, Russland und USA beteiligt.

Drittmittelgeber:

Alle Projekte der Arbeitsgruppe Grenzflächenphysik wurden aus Mitteln der DFG, des DAAD, der VW-Stiftung, des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft, des BMBF und des MSWF unterstützt.

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. L.F. Chi, Dr. U. Fischer, HD Dr. M. Flörsheimer, Prof. Dr. H. Fuchs (Leiter), Dr. A. Naber, Dr. Ch. Röthig, Dr. A. Schirmeisen, Dr. Ch. Seidel

Veröffentlichungen:

Fuchs H.: Die Welt im Kleinen: Potenziale der Nanotechnologie, Das Magazin, Wissenschaftszentrum Nordrhein-Westfalen, 1/2001

Gotsmann, B., H. Fuchs: Dynamic Force Spectroscopy of Conservative and Dissipative Forces in an Al-Au(111) Tip-Sample System, Phys. Rev. Lett. 86 (12), 2597-2600, 2001

Poppensieker, J., Ch. Röthig, H. Fuchs: Investigation of the epitaxial growth of octamethylene-tetrathiafulvalene (OMTTF) on substrates of different chemical reactivity, Adv. Funct. Mater. 11, No. 3, 188-192, 2001

Fuchs, H., G. Schmid: Research Initiative "Nanoscience in North Rhine Westphalia, Adv. Funct. Mater. 11, No. 3, 167-168, 2001

Fuchs, H.: Chemische Bindungen unter dem Rasterkraftmikroskop, Physikalische Blätter 57, Nr. 6, 22-25, 2001

Dorofeyev, I., H. Fuchs, B. Gotsmann, J. Jersch: Damping of a moving particle near a wall: A relativistic approach, Phys. Rev. B 64, 035403-(1-15), 2001

Gotsmann, B., H. Fuchs: The measurement of hysteretic forces by dynamic AFM, Appl. Phys. A 72 (Suppl.), S55-S58, 2001

Hölscher, H., B. Gotsmann, W. Allers, U.D. Schwarz, H. Fuchs, R. Wiesendanger: Measurement of conservative and dissipative tip-sample interaction forces with a dynamic force microscope using the frequency modulation technique, Phys. Rev. B 64, 075402-(1-6), 2001

Krüger, D., H. Fuchs, R. Rousseau, D. Marx, M. Parrinello: Interaction of short-chain alkane thiols with small gold clusters: Adsorption structures and energetics, J. Chem. Phys. 115, 4776-4786, 2001

Dorofeyev, I., H. Fuchs, B. Gotsmann, J. Jersch: Spectral power densities of fluctuating electromagnetic fields and their derivatives in a plane cavity, Proceedings of Scanning Probe Microscopy-2001, Nizhny Novgorod, Feb. 26.-March 1, 2001

Hölscher, H., B. Gotsmann, W. Allers, U.D. Schwarz, H. Fuchs, R. Wiesendanger: Comment on "Damping Mechanism in Dynamic Force Microscopy", Phys. Rev. Lett. 88, 019601-1, 2002

Dorofeyev, I., H. Fuchs, J. Jersch: Spectral properties of fluctuating electromagnetic fields in a plane cavity: Implication for nanoscale physics, Phys. Rev. E 65, 026610-(1-15), 2002

Flörsheimer, M., M.-Th. Bootsmann, H. Fuchs: Second-harmonic imaging of the absolute polar molecular orientation at interfaces, Phys. Rev. B 65, 125406-(1-11), 2002

Krüger, D., H. Fuchs, R. Rousseau, D. Marx, M. Parrinello: Pulling monatomic gold wires with single molecules: An Ab Initio Simulation, Phys. Rev. Lett. 89, 186402-(1-4), 2002

Gotsmann, B., H. Fuchs: Dynamic AFM using the FM technique with constant excitation amplitude, Appl. Surf. Science 188, 355-362, 2002