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Theoretische Untersuchung von Bandstruktureffekten in der inelastischen Tunnelspektroskopie

Die inelastische Tunnelspektroskopie (IETS) ist eine Methode zur Untersuchung von inelastischen Streuprozessen(Elektron-Phonon-Streuung, Elektron-Magnon-Streuung) während des Tunnelns durch eine Potentialbarriere. Das Signal bei IETS ist die zweite Ableitung der Strom-Spannungskennlinie. Neben inelastischen Prozessen werden aber auch Signale beobachtet, die kohärenten Prozessen zugeordnet werden, allerdings fehlen hierzu detaillierte theoretische Untersuchungen. Ziel der Arbeit ist die Betrachtung einer rechteckigen Tunnelbarriere, für die die Strom-Spannungskennlinie bzw. deren 2. Ableitung berechnet wird. Dazu muss die Transmissionswahrscheinlichkeit durch die Barriere als Funktion der Energie berechnet werden. Daraus kann im Rahmen des Landauer-Formalismus der Strom ermittelt werden. Neben freien Elektronen sollen auch kosinusartige Bänder, die auch Bandlücken bilden, berücksichtigt werden. Dadurch kann untersucht werden, welche Signale durch unterschiedliche Bandkrümmungen und Bandlücken hervorgerufen werden.