Nano- und Mikrostrukturierung amorpher Kohlenstoffschichten

Im täglichen spielt sowohl die Reibung als auch die Informationsspeicherung eine wesentliche Rolle. Auf diesen beiden Aspekten liegt der Schwerpunkt meiner Arbeit. Reibung ermöglicht einerseits die Fortbewegung andererseits führen Reibungsverluste zu erhöhtem Verschleiß und Energieaufwand. So addieren sich in den Industrienationen die vermeidbaren Verluste durch mechanische Reibung auf ca. 1,5 % der gesamten Wirtschaftsbilanz. Bezogen auf die Informationsspeicherung nimmt die Menge der zu speicherden Daten beständig zu. Im Jahre 2008 wurden von Unternehmensservern etwa 9,57 Zettabyte (10 21 ) an Daten bearbeitet. Vielfach nicht bedacht wird, dass ein Teil dieser Daten auch Langzeitarchiviert werden muss. Vorteilhaft ist es daher ein Speichersystem das eine permanente Speicherung ermöglicht. Eine Möglichkeit sowohl die Reibung zu verbessern, als auch eine Form der Datenspeicherung zu ermöglichen ist die Strukturierung von tetraedrisch amorphem Kohlenstoff (ta-C). Hierfür konnte gezeigt werden: a) Die direkte Laserinterferenzstrukturierung (DLIP) von ta-C möglich ist und ein Verfahren darstellt, das industriell skalierbar den bereits Ultra niedrigen Reibwert dieser Schichten um bis zu 40% verringert. b) Durch die Strukturierung von ta-C mit einem Rastertunnelmikroskop ein Verfahren weiterentwickelt zu haben, mit dem effektive Datendichten von 3,3 Tbit in -2 erreicht werden. Für die Laserstrukturierung wurde eine spezielle Strukturierungsmethode, die DLIP Technik, weiterentwickelt, damit war es erstmals möglich Nano- und Mikrostrukturen großflächig zu erzeugen. Bei diesen Versuchen konnten regelmäßige Linienstrukturen mit einer Breite von ~75 nm hergestellt werden. Die Strukturierungsgeschwindigkeit liegt hierbei bei bis zu 100 cm 2 /s.