Diffusion von Leerstelleninseln auf Cu(111)

Die zufällige Bewegung von Leerstelleninseln wurde bisher vorwiegend in einem Bild beschrieben, das von der Diffusion einzelner Atome ausgeht. In diesem Bild kann man Inseldiffusion durch die Einstein-Beziehung für Brownsche Bewegung ((Δ r)2 = 4 D Δ t) beschreiben. Für die Diffusionskonstante D wird eine Skalierung mit der Inselgröße d in Form eines Potenzgesetzes vorhergesagt: D ∼ d−n, wobei n = 2 für Massentransport durch Terrassendiffusion und n = 3 für Transport durch Inselranddiffusion einzelner Atome gilt. Für die zufällige Bewegung von Cu(111)-Leerstelleninseln werden Abweichungen von diesem Verhalten beobachtet : Nur für längere Zeitintervalle Δ t nähert sich der aus der Einstein-Beziehung bestimmte Wert für D einer Konstanten; für die Skalierung wird ein Wert von n = 1.5 gefunden. Auch ein direkter Vergleich mit anderen Experimenten zeigt, daß die beobachtete Bewegung nicht durch Terrassendiffusion (zu langsam) oder Inselranddiffusion (zu schnell) erklärt werden kann. Die Messungen sind zu verstehen, wenn das Aufbrechen und Auffüllen von geschlossene Inselrandschalen mit einbezogen wird.