Elektronische und strukturelle Phasenübergänge in den stark korrelierten Systemen 1T-TaSe2 und 1T′-TaTe2 sowie der Entwicklung einer Experimentierstation zur in operando Spektroskopie der Plasma-Festkörper-Grenzfläche

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der elektronischen Struktur der Übergangsmetalldichalkogenide 1T-TaSe2 und 1T′-TaTe2 in unterschiedlichen Phasen im Bereich der Oberfläche. Hierfür wurde zunächst an 1T-TaSe2 die Tiefenabhängigkeit der Ladungsdichtewelle bei tiefen Temperaturen mit Hilfe von Photoelektronenspektroskopie unter Verwendung von Röntgenstrahlung untersucht. Ausgehend von einem isolierenden Zustand im Bereich der ersten Atomlage wurden anhand der Ta4f-Rumpfniveauzustände spektroskopische Parameter identifiziert, die den Übergang in die metallische Volumenphase zeigen. Des weiteren wurde mit winkelauflösender Photoelektronenspektroskopie die Struktur der Valenz- und Rumpfzustände der monoklinen 3 × 1-Hoch- und 3 × 3- Tieftemperaturphase in 1T′-TaTe2 untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass 1T′-TaTe2 im Gegensatz zu anderen Übergangsmetalldichalkogeniden keine klassische Ladungsdichtewelle hervorruft, die sich durch eine Energielücke im Bereich des Valenzbandes auszeichnet.

Abschließend wird die Entwicklung und Inbetriebnahme einer neuartigen Experimentierstation zur Untersuchung der Plasma-Festkörper-Grenzfläche vorgestellt. Hierbei wird ein in operando Ansatz mit Hilfe von synchrotronbasierter Röntgenspektroskopie vorgestellt, der beide Seiten der Grenzfläche einer Niederdruckplasmaentladung untersuchen soll. Strukturelle und chemische Veränderungen der Elektrodenoberfläche wurden hierbei durch photonenabhängige Röntgenreflektivitätsmessungen erfasst, während plasmaspezifische Parameter im Bereich des Plasmavolumens und der Randschicht mit Hilfe des entwickelten Spektrometers erfasst werden.

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