Atomar maßgeschneiderte Grenzflächen in ultradünnen ferroelektrischen Heterostrukturen - hochauflösende Abbildung und Analytik in Cs-korrigierten Transmissionselektronenmikroskopen

• Applicant: Professor Dr. Joachim Mayer
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2008 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 85296488

Im vorliegenden Teilprojekt soll eine eingehende strukturelle und spektroskopische Charakterisierung der epitaktischen Heterostrukturen mit transmissionselektronenmikroskopischen Methoden erfolgen. Hierfür sollen die einzigartigen experimentellen Möglichkeiten der ultrahochauflösenden Transmissionselektronenmikroskope am Ernst Ruska-Centrum für Mikroskopie und Spektroskopie mit Elektronen zum Einsatz kommen. Mittels Cs-korrigierter hochauflösender TEM soll der atomare Aufbau der Grenzflächen einschließlich der Terminierung der einzelnen Schichten ermittelt werden. Unter Abbildungsbedingungen mit negativer sphärischer Aberration Cs lassen sich dabei auch die Besetzungszahlen einzelner atomarer Säulen im Sauerstoffuntergitter quantitativ analysieren. Komplementär dazu sollen mit säulenaufgelöster Elektronenenergieverlustspektroskopie die lokalen elektronischen Zustandsdichten ermittelt werden. Ziel der Arbeiten ist, quantitative Aussagen über den Einfluss einer Variation der Wachstumsbedingungen auf die Terminierung der Grenzflächen, die Besetzungszahlen auf dem Sauerstoffuntergitter und die elektronische Struktur, besonders im Hinblick auf den Valenzzustand der Kationen, zu liefern. Gekoppelt mit den Vorhersagen aus den ab initio-Berechnungen und den mit Elektronenholographie und konventionellen Methoden gemessenen ferroelektrischen Polarisation wollen wir die Basis zu einer gezielten Verbesserung der physikalischen Eigenschaften dünner perowskitischer Schichtsysteme schaffen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Chun-Lin Jia