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Anhand atomarer Fehlstellen und Stufen, organischer Moleküle und atomarer Bleidrähte wurden Experimente in dieser Arbeit vorgestellt, die zeigen, dass sich die quantenphysikalischen Eigenschaften dazu nutzen lassen, Oberflächen zu funktionalisieren. Die Oberflächen müssen dazu isolierenden Charakter haben, d.h. die elektronische Struktur der Quantenpunkte und -drähte sollte nicht (oder nur schwach) mit der elektronischen Struktur der Unterlage wechselwirken. Auf Grundlage selbstorganisierter Prozesse sind die Untersuchungen unter Reinstbedingungen (Ultrahoch Vakuum) mittels zahlreicher experimenteller Methoden in Bezug auf Adsorptionsgeometrie und elektronischer Struktur untersucht worden. Ergänzt werden die Ergebnisse durch theoretische Rechnungen, insbesondere zur Adsorption der molekularen Quantenpunkte. Thematisch sind zu diesem Themenkomplex folgende Systeme untersucht worden: 1. Atomare Defektstrukturen. Atomare Fehlstellen, sog. Farbzentren, lassen sich in einfacher Weise durch Elektronenbeschuss in epitaktischen Isolatorschichten (NaCl(100), KCl(100), MgO(100)) herstellen. Als Funktion der Koordination (Terrasse, Stufe) ergeben sich charakteristische Verlustbanden, die sich in erster Näherung, entsprechend der Neutralitätsbedingung der Anionenfehlstelle, als Elektron(en) in einem atomaren Potentialtopf beschreiben lassen. Ein Nachteil dieser spektroskopisch aktiven Defekte ist, dass sich aufgrund der schwachen Wechselwirkung keine Fernordnung einstellt. Als Beispiel für eine geordnete Defektstruktur (auf einer isolierenden Matrix) sind daher erstmals NaCl-Stufen präpariert und detailliert charakterisiert worden. 2. Molekulare Quantenpunkte. Tm Gegensatz zu den atomaren Fehlstellen, bieten Moleküle den großen Vorteil, dass sich zum einen die elektronische Struktur im Molekül (Quantendot) durch weitere funktionelle Gruppen vom Substrat entkoppeln lässt. Zum anderen 1ieI sich an Beispielen zur Adsorption verschiedener Benzoesäuren auf NaC1(100), KC1(100) und MgSOH zeigen, dass sich die intrinsische elektronische Struktur des Quantendots gezielt durchstimmen lässt. Dieser Mechanismus erlaubt es, dass sich Funktionalitäten schalten lassen. Zum Phänomen der Kontaktaufladung zwischen Isolatoren konnte basierend auf diesen Ergebnissen erstmals ein atomistisches Modell aufgestellt werden. 3. Atomare Quantendrahte. Durch Adsorption von Pb auf Si(557) mit anschließender Temperung auf 640K können atomare Bleidrähte gewachsen werden. Im besonderen konnte anhand von (makroskopischen) Leitfahigkeitsmessungen gezeigt werden, dass unterhalb eines Ordnungs-/Unordnungsphasenübergangs der Pb-Ketten auch die dazugehörige elektronische Struktur sich eindimensional verhält. Der Phasenübergang innerhalb der Quantendrahte wurde durch STM nachgewiesen. Der 1 /T Verlauf in der Leitfähigkeit zeigt deutlich Signaturen einer Nicht-Fermiflüssigkeit, wie sie z.B. bei einer wechselwirkenden Luttinger Liquid auftreten sollten.