Zur Struktur dünner Oxydschichten auf einkristallinen Eisenschichten

Abstract

Durch Aufdampfen von Eisen im Vakuum auf erwärmte Lithiumfluoridspaltflächen werden einkristalline Eisenschichten hergestellt und mit ihnen die Oxydbildung unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Es zeigt sich, daß sich im allgemeinen eine einkristalline Spinellschicht (Fe3O4) bildet, die zum Eisen in der Berührungsebene um 45 Grad gedreht ist, so daß die (001)-Ebene des Spinells parallel zur (001)-Ebene des Eisens liegt und die [100]-Richtung im Spinell parallel zur [110]-Richtung im Eisen ist. Im Interferenzbild treten verbotene Reflexe und Drittelpunkte auf, die durch Mehrfachstreuung bzw. Zwillingsbildung des Spinells erklärt werden können. Während des Erwärmens auf 350° C im Vakuum von 10-5 Torr wandelt sich die etwa 102 Å dicke Spinellschicht in FeO um, eine Transformation, die im kompakten Material bei 570° C vor sich geht. Die Orientierung bleibt dabei erhalten. In sehr dünnen (etwa 10 A) Oxydschichten, die im Vakuum von 10-5 Torr bei 200° C hergestellt werden, treten Abweichungen in der Struktur des Spinells auf, die auf Grund der Veränderung in den Intensitäten der Spinellreflexe diskutiert werden.