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Posted: April 14, 2010

Einblick in die Nanowelt - das Unsichtbare sichtbar machen

(Nanowerk News) Die Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) bekommt ein neues "Auge", mit dem Wissenschaftler die Wunderwelt von Nanomaterialen untersuchen können: Am 30. April 2010 weiht die Universität das Transmissionselektronenmikroskop TITAN3 und das eigens dafür errichtete Gebäude in einem Festakt offiziell ein. Mit einem der leistungsfähigsten Transmissionselektronenmikroskope auf dem Markt ist es nun in Erlangen möglich, die atomare Struktur von Partikeln und Materialien mit herausragender Schärfe abzubilden und sogar den dreidimensionalen Aufbau und die chemische Zusammensetzung im Bereich von Milliardstel Metern zu erfassen.
Die Veranstaltung beginnt um 9 Uhr und findet im Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB), Schottkystrasse 10, Erlangen statt. Anschliessend besteht die Möglichkeit, im Rahmen einer Führung mit Demonstration das Mikroskop und den dazugehörigen Neubau zu besichtigen.
Transmissionselektronenmikroskop
Drei Meter hoch ist das neue Transmissionselektronenmikroskop. Damit die winzigen Strukturen stets in höchster Auflösung abgebildet werden können, steht es in einem klimatisierten und erschütterungsfreien Raum.
Der Festakt
Nach Begrüssung durch Prof. Dr. Mathias Göken, Sprecher des Zentrums für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik des Exzellenzclusters Engineering of Advanced Materials (EAM), werden Dr. Wolfgang Heubisch und Prof. Dr. Karl Dieter Grüske, Präsident der Universität Erlangen-Nürnberg, Grussworte halten. Für den Exzellenzcluster, der das 2,1 Mio. Euro teure Gerät aus seinen Mitteln finanzierte, spricht dessen Koordinator Prof. Dr. Wolfgang Peukert. Im Anschluss wird Prof. Dr. Erdmann Spiecker das neue Mikroskop und erste Anwendungsbeispiele aus Forschungskooperationen im Exzellenzcluster vorstellen.
Für den Festvortrag konnte mit Prof. Dr. Knut Urban vom Ernst Ruska-Centrum für die Mikroskopie und Spektroskopie am Forschungszentrum Jülich ein hochkarätiger Gastredner gewonnen werden. Als einer der Forscher, die die Entwicklung von Linsenkorrektoren bei Elektronenmikroskopen in Deutschland wesentlich vorangebracht haben, wird er einen Einblick in die neuen Möglichkeiten der Elektronenmikroskopie für die Materialforschung in atomaren Dimensionen geben.
Das Transmissionselektronenmikroskop
In einem Transmissionselektronenmikroskop werden die Elektronen, die aus einer feinen Metallspitze austreten, mit sehr hoher Spannung (ca. 300.000 Volt) beschleunigt, so dass sie 80 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreichen und eine extrem kurze Wellenlänge annehmen, die etwa 50-mal kleiner ist als der Durchmesser eines Atoms. Nur durch diese kurze Wellenlänge können millionenfach vergrösserte Bilder geliefert und einzelne Atome abgebildet werden.
Fehler im Kristallaufbau, wie hier bei einem winzigen Silberteilchen, lassen sich mit TITAN3 leicht entdecken
Fehler im Kristallaufbau, wie hier bei einem winzigen Silberteilchen, lassen sich mit TITAN3 leicht entdecken.
Das Besondere an dem Erlanger Gerät ist die Linsenkorrektur, die es erstmals erlaubt, die Fehler der elektronmagnetischen Linsen auszugleichen. So gelingt es den Wissenschaftlern, noch höhere Auflösungen zu erzielen und Partikel, Funktionsmaterialien, Nanostrukturen sowie Grenzflächen auf atomarer Skala wesentlich präziser zu untersuchen. Dadurch lassen sich auch die Zusammenhänge zwischen Herstellung und Materialstruktur einerseits und Materialstruktur und Materialeigenschaften andererseits besser verstehen.
Im Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials arbeiten Wissenschaftler auf vielerlei Weise daran, Materialien mit neuen elektrischen, optischen, katalytischen und mechanischen Eigenschaften zu entwickeln. Das Transmissionselektronenmikroskop gibt den Forschern neue Augen, mit denen sie massgeschneiderte Hochleistungsmaterialien massgeschneidert herstellen können.
Source: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
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