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Author: Berlin, Katja × DDC: 530 ×

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    Synthesis of quasi-free-standing bilayer graphene nanoribbons on SiC surfaces
    (London : Nature Publishing Group, 2015) Oliveira, Myriano H., Jr.; Lopes, Joao Marcelo J.; Schumann, Timo; Galves, Lauren A.; Ramsteiner, Manfred; Berlin, Katja; Trampert, Achim; Riechert, Henning
    Scaling graphene down to nanoribbons is a promising route for the implementation of this material into devices. Quantum confinement of charge carriers in such nanostructures, combined with the electric field-induced break of symmetry in AB-stacked bilayer graphene, leads to a band gap wider than that obtained solely by this symmetry breaking. Consequently, the possibility of fabricating AB-stacked bilayer graphene nanoribbons with high precision is very attractive for the purposes of applied and basic science. Here we show a method, which includes a straightforward air annealing, for the preparation of quasi-free-standing AB-bilayer nanoribbons with different widths on SiC(0001). Furthermore, the experiments reveal that the degree of disorder at the edges increases with the width, indicating that the narrower nanoribbons are more ordered in their edge termination. In general, the reported approach is a viable route towards the large-scale fabrication of bilayer graphene nanostructures with tailored dimensions and properties for specific applications.
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    In-situ transmission electron microscopy on high-temperature phase transitions of Ge-Sb-Te alloys
    (Berlin : Humboldt-Universität zu Berlin, 2018) Berlin, Katja
    Das Hochtemperaturverhalten beeinflusst viele verschiedene Prozesse von der Materialherstellung bis hin zur technologischen Anwendung. In-situ Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) bietet die Möglichkeit, die atomaren Prozesse während struktureller Phasenübergänge direkt und in Realzeit zu beobachten. In dieser Arbeit wurde in-situ TEM angewendet, um die Reversibilität des Schmelz- und Kristallisationsprozesses, sowie das anisotropen Sublimationsverhaltens von Ge-Sb-Te (GST) Dünnschichten zu untersuchen. Die gezielte Probenpräparation für die erfolgreiche Beobachtung der Hochtemperatur-Phasenübergänge wird hervorgehoben. Die notwendige Einkapselung für die Beobachtung der Flüssigphase unter Vakuumbedingungen und die erforderliche sauberer Oberfläche für den Sublimationsprozess werden detailliert beschrieben. Außerdem wird die Elektronenenergieverlustspektroskopie eingesetzt um die lokale chemische Zusammensetzung vor und nach den Übergängen zu bestimmen. Die Untersuchung der Grenzflächenstruktur und Dynamik sowohl beim Phasenübergang fest-flüssig als auch flüssig-fest zeigt Unterschiede zwischen den beiden Vorgängen. Die trigonale Phase von GST weist beim Schmelzen eine teilweise geordnete Übergangszone an der fest-flüssig-Grenzfläche auf, während ein solcher Zwischenzustand bei der Erstarrung nicht entsteht. Außerdem läuft der Schmelzvorgang zeitlich linear ab, während die Kristallisation durch eine Wurzelabhängigkeit von der Zeit mit überlagerter Start-Stopp-Bewegung beschrieben werden kann. Der Einfluss der Substrat-Grenzfläche wird diskutiert und die Oberflächenenergie von GST bestimmt. Die anisotrope Dynamik führt beim Phasenübergang fest-gasförmig der kubischen Phase von GST zur Ausbildung stabiler {111} Facetten. Dies erfolgt über die Bildung von Kinken und Stufen auf stabilen Terrassen. Die Keimbildungsrate und die bevorzugten Keimbildungsorte der Kinken wurden identifiziert und stimmen mit den Voraussagen des Terrassen-Stufen-Kinken Modells überein.