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Neues Hightech-Mikroskop in der Physik

Ranzoomen bis auf ein halbes Mü

  • von Ulrike Bohnsack
  • 30.07.2020

Scherzfrage: Was machen Physiker den lieben langen Tag? Sie messen! Die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Marika Schleberger hat nun ein besonderes Gerät angeschafft, mit dem sie noch besser als zuvor 2D-Materialien charakterisieren kann. Dieses so genannte konfokale Raman-Mikroskop liefert hochaufgelöste Bilder, in denen Informationen aus Raman-, Photolumineszenzspektroskopie und der Rastersondenmikroskopie miteinander kombiniert werden. So lassen sich die Struktur und die elektronischen Eigenschaften von Graphen und anderen Wundermaterialien genau bestimmen.

Nur einige zehn Mikrometer groß sind die Proben, die unter das neue Mikroskop kommen. Dafür muss man sie nicht markieren oder anderweitig präparieren. Man kann stark heranzoomen, die Stelle abrastern und so Strukturen vermessen, die nur noch einen halben Mikrometer groß sind – und das an tausenden Positionen der Probe.

„Das Gerät wird die anspruchsvollen Analysen unserer AG stark beschleunigen. Für eine Messung mit 250 x 250 Punkten werden wir nur noch etwa 15 Minuten benötigen, was sonst drei Stunden gedauert hat“, freut sich Experimentalphysikerin Schleberger. „Dank der super Auflösung und der Kombination der Verfahren können für jeden Punkt parallel die verschiedenen Spektren aufgenommen und farbcodiert dargestellt werden.“

Das Gerät wird künftig nicht nur von Forschenden genutzt. Auch fortgeschrittene Studierende der Studiengänge Physik, Energy Science und NanoEngineering lernen den Umgang mit dem Spezial-Mikroskop kennen und machen sich mit 2D-Materialien vertraut. „Diese haben als ultradünne, quasi zweidimensionale Schichten völlig andere Eigenschaften als in ihrer gewöhnlichen dreidimensionalen Form“, erklärt Schleberger. „Ultradünnes Molybdändisulfid zum Beispiel leuchtet, wenn man es mit einem Laser bestrahlt. Man kann es also für flexible LEDs verwenden.“

Was kostet so ein konfokales Raman-Mikroskop? Mit 470 000 Euro ist es nichts, „was aus der Portokasse bezahlt werden kann “, so Schleberger. „Zum Glück haben die Deutsche Forschungsgemeinschaft und das Land NRW die Anschaffung unterstützt.“

im Bild:
Prof. Dr. Marika Schleberger beim Probenwechsel.

Weitere Informationen:
https://www.uni-due.de/physik/newsarchiv2020.php
Prof. Dr. Marika Schleberger, Experimentalphysik, Tel. 0203/37 9-1600, marika.schleberger@uni-due.de

Redaktion: Ulrike Bohnsack, Tel. 0203/37 9-2429, ulrike.bohnsack@uni-due.de

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