Probenmanipulation für mechanische und elektrische in-situ Messungen im Transmissionselektronenmikroskop

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„Die Arbeitsgruppen im Erlanger Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials beschäftigen sich mit Materialien mit hierarchischem Strukturaufbau und maßgeschneiderten Eigenschaften. Eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung solcher Materialien ist die Möglichkeit, Struktur und Materialeigenschaften auf verschiedenen Längenskalen charakterisieren und miteinander korrelieren zu können. Die geplante Beschaffung einer Manipulatoreinheit für nanomechanische u. nanoelektrische in-situ Messungen in Transmissionselektronenmikroskopen schließt hier eine wichtige Lücke. Durch die Kombination von TEM-AFM und TEM-Nanoindenter werden nanomechanische Untersuchungen in überlappenden Längenbereichen von 1 nm bis 1 µm und Kräftebereichen von 1 nN bis 2 mN möglich. Mit dem TEM-STM Manipulator können elektrische Messungen bis in den 10 pA-Bereich bei gleichzeitiger Beobachtung von Nanostrukturen und ihrer Kontakte durchgeführt werden. Die Forschungsvorhaben, in denen die verschiedenen Möglichkeiten der Manipulatoreinheit kombiniert werden sollen, reichen von Fragestellungen zu Kohäsionskräften zwischen Nanopartikeln über größenabhängige Defektprozesse bei der Partikelzerkleinerung, nanoelektrische und -mechanische Eigenschaften metallischer Nanodrähte, die in transparenten Elektroden eingesetzt werden, Aspekten der Bildung neuer C-Modifikationen durch mechanische Delamination, bis hin zu der für die druckbare Elektronik zentralen Frage des Ladungstransports über Partikelgrenzflächen in nanopartikulären Schichten.“