4.  Rechnersimulationen zur Kontrastinversion

In diesem Kapitel werden anhand aufeinander aufbauender, einfacher geometrischer Modelle die Einflüsse verschiedener Parameter auf den Charakter des STM-Bildes erklärt und beschrieben. Es werden dazu auf der Basis von elementaren Überlegungen Rechnersimulationen durchgeführt, deren Ergebnisse dann wiederum Anlaß zu Verbesserungen des Modells bieten.

Im ersten Teil wird ein sehr einfaches Modell beschrieben, in dem die Atome durch Kreisscheiben dargestellt werden, und das daher Scheibchenmodell genannt wird. Maximilian Epple hatte es 1995 in seiner Diplomarbeit bereits ausführlich behandelt [18], weshalb hier nur soweit, wie zum allgemeinen Verständnis nötig, darauf eingegangen wird.

Im darauffolgenden Abschnitt werden kurz die in [18] behandelten Modifikationen des Modells erläutert. Es werden damit Simulationen durchgeführt, die allerdings neue Fragestellungen aufwerfen. Es stellt sich insbesondere das Problem der physikalischen Interpretation von Simulationsparametern, deren Werte sich erheblich auf die Ergebnisse der Rechnungen auswirken.

Der Hauptteil dieses Kapitels widmet sich eben diesen Fragen. Es werden neue Überlegungen im Modell implementiert. Neue Simulationen sollen auf weitere Fragestellungen antworten. Da der zentrale Rechenalgorithmus entscheidend verändert werden mußte, wurde das Simulationsprogramm im Rahmen dieser Diplomarbeit komplett neu geschrieben. Es ist im Anhang  B.1 zu finden.

4.1 Das Scheibchenmodell
4.2 Erste Modifikation des Modells
4.3 Dreidimensionales Modell
4.3.1 Vorüberlegungen
4.3.2 Ergebnisse ohne Probenfunktion
4.3.3 Der Einfluß der Probenfunktion
4.3.4 Erhöhung des Integrationsradius
4.3.5 Der Abschattungseffekt
4.3.6 Ergebnisse der Simulationen mit Abschattung
4.4 Zusammenfassung