Aufbau und Charakterisierung eines 300 mK-UHV-10 T-Rasterkraftmikroskop-Systems und Messungen an Co-Salen auf Fe/W(001)

Die vorliegende Arbeit behandelt den Aufbau eines Messsystems für die Rasterkraftmikroskopie, das für Experimente an magnetischen Proben, insbesondere einzelnen Atomen, Molekülen oder daraus gebildeten Clustern, entwickelt wurde. Das erforderliche Auflösungsvermögen wird durch die Verwendung eines Ultrahochvakuums und tiefer Temperaturen bis hinab zu etwa 300 mK erreicht. Damit konnte wahre atomare Auflösung eines Substrats bei einer Temperatur von 548 mK und somit erstmals unterhalb derjenigen von flüssigem Helium erzielt werden.

Ein weiterer wichtiger Aspekt für solch präzise Messungen ist die atomare Struktur des Messspitze, die aufgrund unterschiedlicher Reichweiten der zwischen ihr und der Probe bestehenden Wechselwirkungen spitz zulaufen und in lediglich einem Atom enden muss. Dies ist für gewöhnlich nicht direkt gegeben, so dass verschiedene Möglichkeiten zur strukturellen Modifikation untersucht wurden. Es zeigte sich, dass das erzielte Resultat vom Verhältnis der Steifheiten von Spitzen- und Probenmaterial abzuhängen scheint.