Bestimmung der 3D-Struktur von Materialien durch neue Phasenkontrast-STEM-Methoden

• Antragstellerin: Professorin Dr. Ute Kaiser
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456681676

Phasenkontrast-Bildgebungstechniken für das Raster-Transmissionselektronenmikroskop (STEM) verbessern nicht nur die Effizienz der Elektronendosis im Vergleich zu konventionellen Bildgebungsmodi, sondern bieten auch mehr Möglichkeiten zur Untersuchung von Nanomaterialien. Die Techniken für die Phasenkontrastbildgebung wurden in den 1970er Jahren vorgeschlagen und in den letzten Jahren entwickelt. Diese Phasenkontrast-Bildgebungstechniken werden hauptsächlich in drei Kategorien eingeteilt: (a) Differentialphasenkontrast (DPC), der zur Untersuchung von Versetzungen, der magnetischen Struktur oder der elektronischen Struktur bevorzugt wird; (b) differenziertes DPC (DDPC), das zur Messung der Ladungsdichteverteilung bevorzugt wird; (c) Integriertes DPC (IDPC) - Verfahren zum Erzeugen der Potentialverteilung der gerasterten Probenoberfläche. Die meisten DPC-basierten Methoden können keine isotrope Kontrastübertragungsfunktion erzeugen und werden normalerweise zur Untersuchung dünner Proben angewendet. Wir möchten in diesem Projekt den aktuellen IDPC-Modus für dickenabhängige Untersuchungen verbessern. Weiterhin ist geplant, basierend auf theoretischen Vorarbeiten, die innere 3D- Struktur einer dicken Probe aus einer minimalen Anzahl von DPC-STEM-Abbildungen experimentell zu bestimmen. Damit würde eine alternative Methode entwickelt werden, um dicke und strahlempfindliche Materialien zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Johannes Biskupek