Warum denn jetzt ein Post zur Grinfeldinstabilität? Die Zeit, in der mich das Thema beschäftigt hat, ist immerhin Jahrzehnte her.
Neulich fiel mir das Thema aber wieder vor die Füße. Das hing mit der Vergabe der Chemienobelpreise zusammen. Quantum Dots waren für eine ganz kurze Aufmerksamkeitsspanne wieder populär geworden. Und als ein mögliches Herstellungsprinzip dafür war auch Grinfeld mal diskutiert worden. Es kam zwar anders, aber da war es wieder, das Thema.
So what?
Ich möchte heute nicht in die Theorie einsteigen. Wer sich mit wissenschaftlichem Anspruch in das Thema einarbeiten möchte, findet in meinen Publikationen jede Menge Zitierfähiges. Hier aber versuche ich wieder einmal, das Ganze leicht verstädlich zu machen(*).
So denn:
Denke an einen dünnen Metallfilm auf einer Oberfläche. Wenn dieser Film mit weiteren Atomen oder Molekülen bombardiert wird, möchte er gleichmäßig weiter wachsen. Aufgrund verschiedener Kräfte und Wechselwirkungen in dieser winzigen Skala kann sich das Metall jedoch nicht immer gleichmäßig ausbreiten. Daher beginnt es, kleine Beulen, Wellen oder sogar komplexere Muster zu entwickeln.
Dieses Phänomen, bei dem ein dünner Film wegen Störungen in Muster oder Strukturen zerbricht, wird als Grinfeldinstabilität bezeichnet. Die entstehenden Strukturen stellen ein Gleichgewicht dar – zwischen den Spannungen an der Oberfläche, im Inneren des Metallfilms und den Wechselwirkungen mit dem darunterliegenden Material.
Und wenn man die Resultate dieser Beulen, Wellen und Bruchstücke sehr gleichmäßig hinbekommt – das können dann zum Beispiel winzige Pyramiden sein, denn schließt sich der Bogen zu den Quantum Dots.
Und weiter?
Es wäre schon interessant zu schauen, was sich in den letzten Jahren auf dem Gebiet getan hat. Falls Du zufällig mehr darüber weißt, hinterlass mir gerne eine Nachricht.
Ansonsten machen wir jetzt an dieser Stelle Schluss, und wenn mal wieder jemand fragt: “Was hast Du denn eigentlich an der Uni gemacht?”, dann gibt es jetzt immerhin eine knackige Antwort.
(*) In einer früheren Version dieses Posts habe ich eine von ChatGPT generierte Erklärung verwendet. Das System hat sich erstaunlich gut geschlagen, am Ende waren aber doch ein paar Details dergestalt, dass ich mir wohl den Zorn meiner Innung zugezogen hätte, wenn ich das so stehen gelassen hätte.