Oberflächen und ihre Beschichtungen beeinflussen die Eigenschaften eines Gegenstandes ganz massiv. In der Abteilung für Atom- und Oberflächenphysik (Vorstand: Univ.-Prof. Peter Zeppenfeld) werden diese Einflüsse genau analysiert. „Zum Beispiel bewirkt die Oberflächenstruktur des Lotusblatts das Abperlen der Wassertropfen“, erklärt DIin Bruckner. Sie hat sich konkret die Streuung von Protonen und Heliumionen in Vanadiumdioxid (VO2) angesehen. Dieses hochinteressante Material ist bei Raumtemperatur ein Halbleiter und oberhalb von 70°C ein Metall. Handelt es sich bei der Oberflächenbeschichtung um Nano-Schichten (mit Dicken von Millionstel Millimetern), analysiert man sie mit „LEIS“ (Streuung niederenergetischer Ionen“). Die leichten Ionen sind also die Gehilfen („minions"), mit denen man die Probe beschießt. Häufig verwendet man dazu Protonen, also „mini ions“.

Überraschendes Experiment
Bei einem Experiment schoss die JKU-Forscherin solche Ionen auf das Vanadiumdioxid und maß die Energie der rückgestreuten Projektile. Aus diesen Energiespektren konnte die Physikerin die Energieüberträge an Atome und an die Elektronen auswerten. Ihre überraschende Erkenntnis: Bruckner wies nach, dass die Ionen im metallischen und halbleitenden Zustand gleichermaßen abgebremst werden. „Man konnte sehen, dass die Elektronen im VO2 und selbst in einem Isolator wie Quarz auf Protonen in gleicher Weise reagieren“. Im Isolator Quarz sollten Elektronen eigentlich nicht leicht anregbar sein – „das war in der Tat verblüffend.“ Die Ergebnisse des Experiments werden nun in die weiteren Untersuchungen der Ionenstreuung einfließen, die z.B. für die Materialanalytik von großer Bedeutung ist.

Der Forschungsbeitrag von DIin Bruckner ist eines von drei Projekten, die für den „Wilhelm-Macke-Award“ nominiert sind. Die Vorstellung der Arbeiten samt Kür des Gewinners findet am Donnerstag, 31. März, 14 Uhr, im Hörsaal 16 an der JKU statt.