Ober- und Grenzflächenphysik

Ober- und Grenzflächen stellen eine Diskontinuität in der Materialstruktur dar. Diese kann als 2D-System betrachtet werden, welches sich von der zugehörigen 3D-Struktur stark unterscheiden kann. Aufgrund ihrer exklusiven Eigenschaften werden Ober- und Grenzflächen in vielen technologischen Anwendungen benutzt, z.B. als Katalysator für chemische Reaktionen, als Substrat für selbstorganisierende Molekularsysteme oder für die Realisierung von 2D-Elektronengasen. Grenzflächen werden in verschiedene Kategorien aufgeteilt. In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir sowohl die Grenzflächen der Übergänge fest-fest, fest-flüssig, fest-gasförmig als auch die Oberflächen von Festkörpern zum Vakuum. Strukturelle, elektronische und vibrationelle  Eigenschaften von Oberflächen und Grenzflächen, sowie Oberflächen-Phasendiagramme können im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie (DFT) vorausgesagt oder bestätigt werden. Mit derselben Theorie werden die Adsorption von Atomen und Molekülen, Oberflächenrelaxationen und Rekonstruktionen sowie Ladungskompensationsmechanismen bei polaren Oberflächen simuliert.