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<div class="csl-entry">Bergen, L. (2016). <i>Nanostructuring of surfaces by swift heavy ion impacts under grazing incidence</i> [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2016.12740</div>
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dc.identifier.uri
https://doi.org/10.34726/hss.2016.12740
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dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/20.500.12708/2285
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dc.description
Zusammenfassung in deutscher Sprache
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dc.description.abstract
Die Bestrahlung von Festk rpern mit schnellen Ionen kann zu einer dauerhaften Mo- difizierung der Oberfla -chen und der darunterliegenden Schichten im nanoskaligen Bereich fu -hren. Bei genu -gend hoher kinetischer Energie erzeugt jedes einzelne Ion eine gerade, bis zu einige -m lange Spur im Volumen des Targetmaterials mit Erhebungen oder Vertiefungen von einigen Nanometern an der Aufprallstelle. Im Gegensatz zu vielen anderen Studien in denen die Bestrahlung normal auf die Probenoberfl -ache durchgefu -hrt wurde, wurden unsere Proben unter streifenden Ein- fall zwischen 0,2- und 2- relativ zur Oberfla -chenebene bestrahlt. Die Bestrahlungen fanden an der IRRSUD Anlage in GANIL (Caen, Frankreich) mit Blei- und Xenon- Ionen bei kinetischen Energien zwischen 23 MeV und 100 MeV statt. Hochaufl sende Rasterkraftmikroskopie wurde im Tapping-Mode betrieben, um die Topographie der Nanostrukturbildung auf verschiedenen Oberfla -chen (SrTiO3, TiO2, CaF2 und Mica/Glimmer) zu vergleichen. Aufnahmen mit dem Mikroskop der verschiedenen Proben zeigen dabei eine starke Materialabh -angigkeit. Wa -hrend auf SrTiO3 und TiO2 die bereits fru -her beobachteten Hillock-Ketten identifiziert wurden, zeigen CaF2 und Glimmer u -berraschenderweise eine andere Art der Oberfla -chen- modifizierung, n -amlich die Ausbildung einer Doppelspur bestehend aus einzelnen Hu -gelchen die schließlich in eine einzelne Spur u -bergeht. Zwischen den beiden Ketten ist eine grabenartige Vertiefung ausgebildet. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit war es, den Einfluss der Bestrahlungsparam- eter auf die Nanostrukturierungen, insbesondere auf die Doppelspuren, zu unter- suchen. Dabei wurden systematische Messungen bei verschiedenen Einfallswinkeln vorgenommen. Weiters konnte die Abha -ngigkeit von der Oberfla -chentemperatur untersucht werden, indem CaF2 und Glimmerproben w -ahrend der Bestrahlung auf 400 -C geheizt wurden. Um den Einfluss des Energieverlusts auf die Ionen-induzierten Nanostrukturen zu untersuchen, wurden Glimmerproben mit Ionen fu -nf unterschiedli- cher kinetischer Energien zwischen 23 MeV und 100 MeV bestrahlt, um einen Schwell- wert fu -r die Nanostrukturerzeugung unter streifendem Einfall zu finden.
de
dc.description.abstract
The irradiation of solid targets with swift heavy ions can induce a permanent modi- fication of the surface and bulk structure in the nanoscale range. At sufficiently high impact energy each single ion produces a straight track in the bulk of some -m with hillocks or nanosized craters at the impact point. In contrast to many other studies where targets have been irradiated under normal incidence, our samples were irradiated under glancing angles between 0.2- and 2- with respect to the surface plane. The irradiations have been performed at the IRRSUD beamline at GANIL (Caen, France) with lead and xenon ions at kinetic energies between 23 MeV and 100 MeV. High resolution atomic force microscopy in topographic tapping mode has been used for a comparative study of track formation on various surfaces (SrTiO3, TiO2, CaF2 and mica). Images of the different targets show a strong material dependent nanostructure creation. While on SrTiO3 and TiO2 the previously reported chains of hillocks are identified, CaF2 and mica surprisingly show a different type of surface modification, namely the creation of a double track, consisting of single hillocks, which later joins to a single track. In between of the two chains a groove like structure is observable. The focus of this work was to investigate the behaviour of the track structure, especially of the double tracks in dependence of irradiation parameters. Therefore systematic studies at different incidence angles have been performed. Further the dependence on the target temperature has been evaluated by heating CaF2 and mica targets to 400-C during irradiation. To investigate the link between energy loss and the induced nanostructure formation mica samples have been irradiated with ions at five different kinetic energies between 23MeV and 100MeV to find a threshold for nanostructure creation under grazing incidence.
en
dc.language
English
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dc.language.iso
en
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dc.rights.uri
http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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dc.subject
Experimentalphysik
de
dc.subject
Oberflächenphysik
de
dc.subject
Schwerionen
de
dc.subject
Nanostrukturen
de
dc.subject
Nanotechnologie
de
dc.subject
experimentalphysics
en
dc.subject
surface science
en
dc.subject
swift heavy ions
en
dc.subject
nanostructures
en
dc.subject
nano technology
en
dc.title
Nanostructuring of surfaces by swift heavy ion impacts under grazing incidence
en
dc.type
Thesis
en
dc.type
Hochschulschrift
de
dc.rights.license
In Copyright
en
dc.rights.license
Urheberrechtsschutz
de
dc.identifier.doi
10.34726/hss.2016.12740
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dc.contributor.affiliation
TU Wien, Österreich
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dc.rights.holder
Lorenz Bergen
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dc.publisher.place
Wien
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tuw.version
vor
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tuw.thesisinformation
Technische Universität Wien
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dc.contributor.assistant
Gruber, Elisabeth
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tuw.publication.orgunit
E134 - Institut für Angewandte Physik
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dc.type.qualificationlevel
Diploma
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AC13110131
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dc.description.numberOfPages
98
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dc.identifier.urn
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dc.thesistype
Diplomarbeit
de
dc.thesistype
Diploma Thesis
en
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In Copyright
en
dc.rights.identifier
Urheberrechtsschutz
de
tuw.advisor.staffStatus
staff
-
tuw.assistant.staffStatus
staff
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tuw.advisor.orcid
0000-0002-9788-0934
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item.openairecristype
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
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item.cerifentitytype
Publications
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item.fulltext
with Fulltext
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item.languageiso639-1
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item.openairetype
master thesis
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item.openaccessfulltext
Open Access
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item.mimetype
application/pdf
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item.grantfulltext
open
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crisitem.author.dept
E138-05 - Forschungsbereich Solid State Spectroscopy