Mikroskopie mit subatomarer Auflösung
Strukturen innerhalb einzelner Atome sichtbar gemacht
Augsburg (pte010/24.07.2000/11:45) Wissenschaftlern der Universität Augsburg ist es erstmals gelungen, Strukturen innerhalb einzelner Atome mittels eines Mikroskops sichtbar zu machen und die Elektronenwolken eines Atoms direkt abzubilden. Wie in der neuesten Ausgabe des Magazins Science berichtet wird (F. J. Giessibl, S. Hembacher, H. Bielefeldt, J. Mannhart, Science vol. 289, pp 422-425 2000), wurde hierfür am Institut für Physik der Universität Augsburg ein Rasterkraftmikroskop mit optimierter Auflösung entwickelt. http://www.Physik.Uni-Augsburg.DE/exp6/index.shtml
In der Rasterkraftmikroskopie wird eine Probe mit einer feinen Spitze, die sich am Ende eines winzigen Federbalkens befindet, abgetastet und aus der Bewegung der Spitze das Mikroskopiebild gewonnen. In dem in Augsburg entwickelten Mikroskop wurde in einem neuartigen Verfahren eine aus einkristallinem Quarz gefertigte Stimmgabel als Federbalken verwendet und die Oberfläche eines Siliziumchips abgebildet. Die hiermit erreichte Auflösung ist einzigartig: Die Bilder der einzelnen Atome zeigen in den Atomen eine an einen Pilz mit Stiel und Hut erinnernde Doppelstruktur. Diese Struktur resultiert aus der räumlichen Verteilung der anziehenden Kraft zwischen Spitze und Probe: zwei vom Spitzenatom ausgehende Atomorbitale (Elektronenwolken) werden separat abgebildet.
Die Forscher erwarten, dass es in Zukunft gelingen wird, mit diesem Verfahren die Elektronenwolken von einer Vielzahl von Atomen in verschiedenartigen Kristallen abzubilden, um damit ein verbessertes Verständnis des Verhaltens von Elektronen in Festkörpern zu erzielen. Informationen: Dr. Franz Gießibl, Experimentalphysik VI/EKM, Institut für Physik der Universität Augsburg, E-Mail: franz.giessibl@physik.uni-augsburg.de und Prof. Dr. Jochen Mannhart, Experimentalphysik VI/EKM, Institut für Physik der Universität Augsburg, E-Mail: jochen.mannhart@physik.uni-augsburg.de (idw)
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