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Ausschreibender Bereich: PGI-7 - Elektronische Materialien
Kennziffer: D042/2018, Molekularelektronik, Physik, Materialwissenschaften, physikalische Chemie, Elektrotechnik

Masterarbeit: Einfluss der Interface-Wechselwirkungen auf die Entstehung von 2-dimensionalen Fulleren-Quasikristallen

Projekt:
Quasikristalle (QC) haben eine lang-reichweitige Ordnung, jedoch keine Translationsperiodizität wie normale Kristalle, die durch ihre Einheitszelle charakterisiert werden können. Insbesondere zweidimensionale QCs bilden faszinierende Mosaikstrukturen, deren Entstehungsmechanismus weitgehend ungeklärt ist. Interessant ist, dass aufgrund hoher Rotationssymmetrie physikalische Eigenschaften resultieren, die QCs zu potentiellen Materialien für optische Anwendungen (wie photonische Kristalle) machen. Zudem haben wir mittels hochauflösender Rastertunnelmikroskop Untersuchungen (LT-UHV-STM) einzelne Fullerene in speziellen Anordnungen identifiziert, die prinzipiell als elektronische Schaltelemente genutzt werden können.

Aufgabe:
In dieser Arbeit soll die Entstehung und die Funktion der molekularen Schaltelemente bestehend aus quasikristallinen Fulleren-Strukturen eingehend mittels hochauflösenden Rastertunnelmethoden und LEED untersucht werden. Hierfür werden Fulleren Moleküle durch Sublimation auf zuvor präparierten Metalloberflächen abgeschieden. Im Anschluss sollen diese Moleküle, ihre Anordnung auf dem Substrat, sowie die Molekül-Substrat Wechselwirkungen bei 4K charakterisiert werden. Als Hauptmethodik ist hierzu ein Tieftemperatur-Ultrahochvakuum-Rastertunnelmikroskop mit LEED vorgesehen. Die Aufgaben der Masterarbeit sind im Einzelnen:

  • Präparation eines Pt/Ti-Einkristalls als Substrat
  • Deposition von Fullerenen auf die Substratoberflächen zur Erzeugung von quasikristallinen Strukturen
  • Charakterisierung der Oberflächen mittels Rastertunnelmikroskop/LEED
  • Elektronische Charakterisierung einzelner Moleküle zur Überprüfung Ihrer Eignung zum Schalten

Bewerberprofil:
Sie sind Student der Physik, physikalischen Chemie oder der Materialwissenschaften und haben
Interesse an experimentellen Arbeiten in einem interdisziplinären Team. Zudem verfügen Sie über solide Kenntnisse in Festkörperphysik und Oberflächenanalytik und Grundkenntnisse in Chemie. Sie sind bereit, sich in neue Methoden einzuarbeiten.

Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Silvia Karthäuser / René Ebeling, M.Sc. / Prof. Dr. Rainer Waser
Peter Grünberg Institut (PGI-7)
Forschungszentrum Jülich

Tel. 02461-61-4015 / 02461-61-4389
E-mail: s.karthaeuser@fz-juelich.de / r.ebeling@fz-juelich.de