Wenn man über Oberflächen spricht, dann könnte man über die Erdoberfläche sprechen.

Da haben wir Höhenänderungen in der Größenordnung von einigen Kilometern.

In der Umgangssprache ist es oft so, dass wenn wir über Oberflächen sprechen, Randschichten gemeint sind.

Beispielsweise die Beschichtung, Entspiegelung einer Brille oder eine Lackschicht auf einer Oberfläche.

Diese Schichten haben Dicken in der Größenordnung von etwas kleiner als Mikrometer bis Millimeter.

Das heißt zwischen eine Millionstel und einem Tausendstel Meter.

In der Oberflächenforschung meint man die Eigenschaften der obersten Atomadenschicht eines Materials

und aller der damit verbundenen Änderungen von Volumeneigenschaften des festen Körpers.

Ich habe Ihnen hier mal schematisch einen Kristall hingemalt.

Ein Kristall ist eine perfekte Periodische Anordnung von Atomen.

Die oberste Lage, die Randschicht dieses Kristalls, ist eine Oberfläche.

Wir sehen hier die Oberflächenatome blau angemalt.

Wir sehen, dass diese Oberfläche nur eine Ausdehnung in zwei Richtungen hat.

In diese Richtung und in diese Richtung.

In die Richtung senkrecht dazu hat sie keine Ausdehnung.

Das heißt, Oberflächen sind zweidimensionale Systeme.

Was sind denn die Ziele der Oberflächenforschung?

Was wollen wir lernen? Was wollen wir untersuchen?

Das wesentliche Ziel der Oberflächenforschung ist, dass wir ein mikroskopisches Verständnis,

das heißt ein Verständnis auf der atomaren Ebene von Vorgängen und Prozessen,

die an Oberflächen ablaufen, gewinnen wollen.

Wir wollen dann dieses Verständnis umsetzen, um Verbesserungen in Anwendung und Technologie zu erreichen.

Die Forschungen auf diesem Bereich lassen sich einmal einteilen in dem Bereich der Grundlagenforschung

und in dem Bereich der angewandten Forschung.

Im Bereich der Grundlagenforschung beschäftigen wir uns einerseits mit Modellsystemen

bei sehr definierten Bedingungen.

Modellsysteme heißt, wir untersuchen Kristalloberflächen, Einkristalloberflächen,

das heißt perfekt geordnete Festkörper, und wir untersuchen diese Oberflächen

unter sehr wohl definierten Bedingungen, nämlich im Ultrahochvakuum,

das heißt bei einem Vakuum, das besser ist als das Vakuum im Weltall in Erdnähe.

Ein zweites Gebiet sind komplexere Systeme.

Wenn man das einfach verstanden hat, dann kann man zum Komplizierteren gehen.

Hier geht es insbesondere um neue Materialien, die wir sozusagen künstlich herstellen wollen,

dazu gehören unter anderem Schichtsysteme, die uns hier in Erlangen besonders beschäftigen.

Da gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Wenn wir an Metallschichtsysteme denken, dann haben die Bedeutung für die Katalysen.

Wenn wir an Halbleiter-Schichtsysteme denken, dann haben die Bedeutung für die Anwendung in Lasern.

Diese Arbeiten stehen dann in Wechselwirkung mit der angewandten Forschung.

Dort werden Realsysteme untersucht.

Unter Realsysteme, versteht man Systeme, die im täglichen Leben auch eingesetzt werden.

Hier geht es um die Entwicklung von Katalysatoren und Korrosionsforschung.

Auch Korrosion ist im Wesentlichen ein Oberflächenphänomen, weil sie beginnt immer dort,

wo eine Oberfläche ist oder wo eine Grenzfläche zwischen verschiedenen Materialien ist.

Auch Entwicklung an elektronischen Bauelementen oder auch Reibungs- und Schmierungsprozesse werden untersucht,

weil auch die Reibung ist ein Oberflächenphänomen, weil es gleiten zwei Körper aneinander ab.

Es gleiten die Oberflächen dieser Körper aneinander ab.

Und ich möchte Ihnen jetzt einmal ein typisches Beispiel aus der Katalyse zeigen,

wo wir versuchen, ein besseres Verständnis zu erhalten.

Und zwar geht es dabei um Oberflächenreaktionen, die im Katalysator in einem BKW ablaufen.

Was wir dabei machen oder was dabei gemacht werden soll,