Verbesserte ELNES-Interpretation

Die Feinstruktur von lonisationskanten (ELNES - Electron Energy Loss Near Edge Structure) spiegelt die elektronische Zustandsdichte eines Festkörpers oberhalb der Fermienergie. ELNES ist daher eine wichtige Informationsquelle, was die elektronische Struktur von Materialien betrifft. Ein verbessertes Verständnis von ELNES wird zu einem breiten Spektrum von Anwendungen führen, die Bezug zu makroskopischen Materialeigenschaften haben. Im gegenständlichen Projekt ist geplant, die Effekte, die zu charakteristischen Feinstrukturen und deren Variation fahren, durch Vergleich von Experimenten mit zwei unterschiedlichen Simulationsmethoden besser zu verstehen. Bei den Simulationen handelt es sich einerseits um eine Bandstruktur-Berechnung (full potential linearized augmented plane wave code WIEN97), andererseits um einen Mehrfachstreu-Ansatz (FEFF8). Im ersten Schritt sollen folgende Effekte in die Codes implementiert werden: Winkelintegration über den Streuvektor, Nicht-Dipolterme; gemischter dynamischer Formfaktor, Core-Loch und Lebensdauereffekte. Experimente und entsprechende Simulationen werden dann an mehreren Klassen von Materialien durchgeführt, um zu sehen, welcher Code in welchem Fall die besseren Ergebnisse liefert und warum. Die vorgesehenen Klassen von Materialien sind: Al und Al2O3 zur Untersuchung des Lebensdauer-Effektes angeregter Zustände; d-Metalle zum Studium des Core-Loch-Effektes; anisotrope Materialien, um die Abhängigkeit der Feinstruktur vom Streuvektor zu untersuchen; Mischkristalle wie CuNi oder TiAl für die Untersuchung des Einflusses des Legierungspartners auf die Feinstruktur; Metalle, die geordnete Phasen und Überstrukturen bilden, sowie Perovskite und interne Grenzflächen, um den Einfluß der Nahordnung und der lokalen Umgebung zu untersuchen. Das Projekt wird in Kooperation mit zwei europäischen Forschungsinstitutionen durchgeführt: Laboratiore d`etude des microstructures (LEM)-ONERA (Chatillon, Frankreich) und Laboratiore de Mecanique des Sols, Structures et Materiaux, Ecole Centrale Paris (ECP). LEM wird an der Weiterentwicklung des FEFF-codes teilnehmen sowie Experimente an TiAl durchführen; ECP wid Perovskite und die elektronische Anisotropie experimentell untersuchen.