Erster Einblick in die DVD-Oberfläche

In der Fachzeitschrift "Nature Communications" berichten sie von einer neuen Untersuchungsmethode für Oberflächen, die keine geordneten Atomstrukturen wie etwa Kristalle besitzen. "Die Nanotechnologie und Katalysatorforschung profitieren von dieser Methode - jedoch auch die DVD, deren Speicherkapazität durch die genauere Analysemöglichkeit erhöht werden könnte", erklärt Forschungsleiter Wolfram Steurer im pressetext-Interview.

Ihre Funktionsweise verdanken DVDs sogenannten "Phase-Change"-Materialien, die bei Einwirkung von Laserlicht mit passender Länger zwischen geordneten und ungeordneten Zustand umschalten können. "Beim Beschreiben werden geordnete Bereiche der Oberfläche in ungeordnete umgewandelt, beim Löschen genau umgekehrt, während der Auslese-Laser den Umstand nutzt, dass Licht je nach Oberflächenzustand anders reflektiert wird", erklärt Steurer.

Bisher war unklar, wie Bindungen an der Oberfläche genau in den jeweils anderen Zustand überführt werden. "Ungeordnete Oberflächen lassen sich kaum untersuchen, denn die dafür verwendete Raster-Tunnel-Mikroskopie hat klare Einschränkungen", so der Grazer Forscher. Eine Alternative bieten jedoch gestreute Röntgenstrahlen, die in sehr flachem Winkel auf die Oberfläche auftreffen und dort vollständig reflektiert werden, konnte nun am Beispiel von Selenglas gezeigt werden.

Selen ist ein Vertreter der Chalkogenide, deren spezielle Eigenschaften bei den in DVDs verwendeten "Phase-Change"-Materialien ausgenutzt werden. Auftreffende Lichtteilchen versetzen dabei Oberflächenatome in Schwingung, geben Energie ab oder nehmen Energie von schon vibrierenden Atomen auf. Das genaue Bild der Oberfläche erhielten die Forscher, indem sie die Energieverteilung der gestreuten Lichtteilchen erhoben. In einem weiteren Schritt wurde das Schwingungsspektrum analysiert und mit Modellrechnungen verglichen.