druckenRastersondenmikroskop mit Nanopositionierung
links: Monolage Trimesinsäure im Rastersondenmikroskop rechts: Rastersondenmikroskop mit Positioniersystem
Rastersondenmikroskope sind aus den Nanowissenschaften nicht mehr wegzudenken: Diese Werkzeuge ermöglichen es, Oberflächen in atomarer Auflösung abzubilden. Mit der weltweiten Intensivierung nanoskopischer Forschung nimmt die Nachfrage nach leistungsfähigen und zuverlässigen Instrumenten zu. Sowohl universelle als auch spezialisierte Rastersondenmikroskope werden angeboten, jedoch sind keine hoch auflösenden Mikroskope verfügbar, die bei herausragender Stabilität immer noch nutzerfreundlich sind.
Aus diesem Grund sollen durch die Kombination eines piezobasierten Nanopositioniersystems mit einer besonders stabilen Mikroskop-Architektur die Vorteile beider Konzepte vereinigt werden. Bei dem Projektaufbau wird die Probe von drei äußeren Piezoaktuatoren gehalten und bewegt. Die abtastende Sonde sitzt ebenfalls auf einem identischen Piezoaktuator, kann aber zusätzlich mit dem Nanopositioniersystem normal zur Probe einige Millimeter verfahren werden. Dadurch entsteht ein äußerst driftstabiles, leistungsfähiges und variables Instrument, das auch den Einsatz komplexer Sonden wie Quarz-Stimmgabeln für den Betrieb als Rasterkraftmikroskop erlaubt.
Die Funktions- und Leistungsfähigkeit dieses Instruments wird an parallel laufenden Versuchen zur molekularen Selbstassemblierung, also der Organisation ohne externe, menschliche Einflüsse, verifiziert. Die Experimente sollen sowohl an der flüssig-fest Grenzfläche als auch im Ultrahochvakuum durchgeführt werden. Für den Vakuumbetrieb wird spezifisch eine Ultrahochvakuum-Anlage mit Einrichtungen zur Probenpräparation und Handhabung entwickelt. Zusätzlich soll das Instrument mittels eines Kryostaten kühlbar sein und damit den experimentellen Anforderungen moderner Grundlagenforschung gerecht werden.
