Tiefsttemperatur-Rastertunnelmikroskop

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Das Verständnis von Reaktionen auf Hybridoberflächen erfordert die detaillierte Kenntnis der Reaktionsumgebung der Moleküle mit hoher räumlicher Auflösung. Untersuchungen dazu werden oft mit Rastertunnelmikroskopen durchgeführt. Diese lokale Methode ist in ihrem Abbildungsmodus jedoch chemisch insensitiv, so dass weder eventuelle chemische Veränderungen der Moleküle im Adsorptionsprozess erkannt werden, noch die Resultate erzielter Reaktionen eineindeutig bestimmt werden können. Die Schwingungsspektren eines Moleküls tragen die Information über die Bindungen und Atome innerhalb des Moleküls und somit die gewünschte Information. Auf lokaler Ebene können Schwingungen von Molekülen oder der Oberfläche (Phononen) mittels inelastischer Tunnelspektroskopie (IETS) gemessen werden. Allerdings sind die Spektren thermisch mit 6 kT verbreitet, so dass bereits bei relativ kleinen organischen Molekülen bei 5 K gemessene Schwingungen zu Banden überlappen. Eine noch höhere Anforderung an die Auflösungen stellen die lokalen Phononenspektren, bei denen die Oberflächenschwingungen lokal vermessen werden. Eine Auflösung unterhalb von 1 meV ist nur bei Temperaturen unterhalb von 1 K möglich. Mit dem beantragten Gerät können bisher unerreichbare Erkennt-nisse der physiko-chemischen Eigenschaften molekularer Nanostrukturen und Reaktionen erlangt werden.