Wichtiger Schritt fŁr die Nanotechnologie: Erste Messung elektrischer Felder zwischen Atomen

(Nanowerk News) Wissenschaftlern ist es jetzt erstmals gelungen, elektrische Felder zwischen Atomen in einem Kristall zu messen. Das Forscherteam aus der Arbeitsgruppe von Professor Andreas Rosenauer am Institut f√ľr Festk√∂rperphysik der Universit√§t Bremen setzte dazu mit seinen internationalen Kooperationspartnern der Universit√§ten Antwerpen, Regensburg und Wien eines der derzeit leistungsf√§higsten Elektronenmikroskope ein.
Die Forschungsergebnisse wurden k√ľrzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications ver√∂ffentlicht ("Atomic electric fields revealed by a quantum mechanical approach to electron picodiffraction").
Messung atomarer elektrischer Felder
Messung atomarer elektrischer Felder. (Bild: Knut M√ľller/Uni Bremen)
F√ľr ihre Experimente griffen die Forscher auf Strontiumtitanat (SrTiO3) zur√ľck, das aufgrund seines hohen Brechungsindex f√ľr optische Bauelemente verwendet wird. Der Durchmesser des Elektronenstrahls des Hochleistungs-Elektronenmikroskops war mit etwa 50 pm (Pikometer) drei- bis viermal kleiner als der Abstand zwischen den einzelnen Atomen in der Kristallstruktur von Strontiumtitanat. Der Strahl konnte daher dazu genutzt werden, um den Raum zwischen den Atomen abzutasten. Dort existierende elektrische Felder ‚Äď mit verantwortlich f√ľr die Bindung der Atome untereinander ‚Äď beeinflussen den Elektronenstrahl. Mit Hilfe eines quantenphysikalischen Ansatzes gelang die Rekonstruktion der interatomaren Felder.
Damit er√∂ffnen sich neue M√∂glichkeiten der Materialcharakterisierung auf atomarer Ebene. Von gro√üer Bedeutung ist dies f√ľr den Bereich der Nanotechnologie, in dem besondere physikalische Eigenschaften schon allein durch Bearbeitung oder Manipulation von einer oder wenigen Atomlagen erzeugt werden k√∂nnen.
Source: Universität Bremen
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