Ioneninduzierte Nanostrukturen

Beschuss eines Festkörpers mit energetischen Ionen führt zu Materialabtrag von der Oberfläche. Dieser Prozess heißt „Ionenerosion“ oder „Ionsputtern“ und wird häufig in der Industrie als einfache Technik benutzt um Oberflächen aufzurauen, zu glätten oder zu säubern. Der ständige Energieeintrag durch den Ionenstrahl treibt außerdem die Oberfläche aus dem thermodynamischen Gleichgewicht wodurch unterschiedliche Prozesse auf und unterhalb der Oberfläche induziert werden.

Wir untersuchen diese Prozesse während des niederenergetischen Ionenbeschusses, insbesondere im Hinblick auf die kontrollierte Modifikation und Nanostrukturierung von Oberflächen.

Unsere wissenschaftlichen Themen umfassen:

Selbstorganisierte. Nanostrukturierung	Hochgeladene   Ionen	Fokussierte  Ionenstrahlen	Helium / Neon Ionenmikroskop

Aktuelle Veröffentlichungen:

• E. Gruber, R.A. Wilhelm, R. Pétuya, V. Smejkal, R. Kozubek, A. Hierzenberger, B.C. Bayer, I. Aldazabal, A.K. Kazansky, F. Libisch, A.V. Krasheninnikov, M. Schleberger, S. Facsko, A.G. Borisov, A. Arnau, and F. Aumayr, Ultrafast electronic response of graphene to a strong and localized electric field, Nat Comms 7, 13948 (2016) [doi: 10.1038/ncomms13948].
• A.S. El-Said, R.A. Wilhelm, R. Heller, M. Sorokin, S. Facsko, and F. Aumayr, Tuning the Fabrication of Nanostructures by Low-Energy Highly Charged Ions, Phys. Rev. Lett. 117, 126101 (2016) [doi:10.1103/PhysRevLett.117.126101].
• L. Bischoff, P. Mazarov, L. Bruchhaus, and J. Gierak, Liquid metal alloy ion sources—An alternative for focussed ion beam technology, Appl. Phys. Rev. 3, (2016) [10.1063/1.4947095].
• F. Roeder, G. Hlawacek, S. Wintz, R. Huebner, L. Bischoff, H. Lichte, K. Potzger, J. Lindner, J. Fassbender, and R. Bali, Direct Depth- and Lateral- Imaging of Nanoscale Magnets Generated by Ion Impact, Sci. Rep. 5, (2015) [10.1038/srep16786].
• R.A. Wilhelm, E. Gruber, V. Smejkal, S. Facsko, and F. Aumayr, Charge-state-dependent energy loss of slow ions. I. Experimental results on the transmission of highly charged ions, Phys. Rev. A 93, 052708 (2016) [doi:10.1103/PhysRevA.93.052708].
• R.A. Wilhelm and W. Möller, Charge-state-dependent energy loss of slow ions. II. Statistical atom model, Phys. Rev. A 93, 052709 (2016) [10.1103/PhysRevA.93.052709].
• R.A. Wilhelm, E. Gruber, R. Ritter, R. Heller, A. Beyer, A. Turchanin, N. Klingner, R. Hübner, M. Stöger-Pollach, H. Vieker, G. Hlawacek, A. Gölzhäuser, S. Facsko, and F. Aumayr, Threshold and efficiency for perforation of 1 nm thick carbon nanomembranes with slow highly charged ions, 2D Mater. 2, 1 (2015) [10.1088/2053-1583/2/3/035009].
• M. Buljan, S. Facsko, I.D. Marion, V.M. Trontl, M. Kralj, M. Jerčinović, C. Baehtz, A. Muecklich, V. Holy, N. Radic, and J. Grenzer, Self-assembly of Ge quantum dots on periodically corrugated Si surfaces, Appl. Phys. Lett. 107, 203101 (2015) [doi:10.1063/1.4935859].
• X. Ou, K.-H. Heinig, R. Hübner, J. Grenzer, X. Wang, M. Helm, J. Fassbender, and S. Facsko, Faceted nanostructure arrays with extreme regularity by self-assembly of vacancies, Nanoscale 7, 18928 (2015) [doi:10.1039/C5NR04297F].
• R.A. Wilhelm, A.S. El-Said, F. Krok, R. Heller, E. Gruber, F. Aumayr, and S. Facsko, Highly charged ion induced nanostruc-tures at surfaces by strong electronic excitations, Prog. Surf. Sci. 90, 377 (2015) [doi:10.1016/j.progsurf.2015.06.001].
• R.A. Wilhelm, E. Gruber, R. Ritter, R. Heller, S. Facsko, and F. Aumayr, Charge Exchange and Energy Loss of Slow Highly Charged Ions in 1 nm Thick Carbon Nanomembranes, Phys. Rev. Lett. 112, 153201 (2014) [doi:10.1103/PhysRevLett.112.153201].
• M. Engler, F. Frost, S. Müller, S. Macko, M. Will, R. Feder, D. Spemann, R. Hübner, S. Facsko, and T. Michely, Silicide induced ion beam patterning of Si(001), Nanotechnology 25, 115303 (2014) [doi:10.1088/0957-4484/25/11/115303].
• B. Teshome, S. Facsko, A. Keller, Topography-controlled alignment of DNA origami nanotubes on nanopatterned surfaces, Nanoscale (2014) [doi:10.1039/c3nr04627c].
• X. Ou, A. Keller, M. Helm, J. Fassbender, and S. Facsko, Reverse Epitaxy of Ge: Ordered and Faceted Surface Patterns, Phys. Rev. Lett. 111, 016101 (2013) [doi:10.1103/PhysRevLett.111.016101].
• R. Ritter, R. A. Wilhelm, M. Stöger-Pollach, R. Heller, A. Mucklich, U. Werner, H. Vieker, A. Beyer, S. Facsko, et al., Fabrication of nanopores in 1 nm thick carbon nanomembranes with slow highly charged ions, Appl. Phys. Lett. 102, 063112 (2013) [doi:10.1063/1.4792511].
• L. Bischoff, R. Böttger, P. Philipp and B. Schmidt (2013), Nanostructures by mass-separated FIB, in FIB Nanostructures (Lecture Notes in Nanoscale Science and Technology, vol. 20), ed. Z. Wang, Peking, Berlin, Springer, 465-525.
• R. Böttger, K.-H. Heinig, L. Bischoff, B. Liedke and S. Facsko (2013), From holes to sponge at irradiated Ge surfaces with increasing ion energy - an effect of defect kinetics?, Appl. Phys. A (Rap. Commun.) 113, 53-59.
• R. Böttger, K.-H. Heinig, L. Bischoff, B. Liedke, R. Hübner and W. Pilz (2013), Silicon nanodot formation and self-ordering under bombardment with heavy Bi₃ Ions, Phys. Stat. Solidi RRL 7, 501-505.
• R. Boettger, A. Keller, L. Bischoff, and S. Facsko, Mapping the local elastic properties of nanostructured germanium surfaces: from nanoporous sponges to self-organized nanodots, Nanotechnology 24, 115702 (2013) [doi:10.1088/0957-4484/24/11/115702].