Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at
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Lösungen<br />
L32: Rastertunnelmikroskopie an mo<strong>der</strong>nen Werkzeugstählen<br />
L32: Rastertunnelmikroskopie<br />
an mo<strong>der</strong>nen Werkzeugstählen<br />
Im Allgemeinen wird das Rastertunnelmikroskop<br />
für Untersuchungen an gut definierten Oberflächen<br />
wie z.B. an Einkristallen eingesetzt. Die t<strong>at</strong>sächliche<br />
Form <strong>der</strong> Spitze, die den Abbildungskontrast im<br />
Wesentlichen beeinflusst, ist bei vielen im Betrieb<br />
stehenden Mikroskopen generell nicht bekannt.<br />
In dem, am Institut für Festkörperphysik,<br />
TU Graz, installierten Rastertunnelmikroskop ist<br />
eine 3D-Atomsonde im gleichen Ultrahochvakuumsystem<br />
integriert, in dem die Sondenspitzen<br />
vor <strong>der</strong> Verwendung im Rastertunnelmikroskop<br />
charakterisiert und modifiziert werden können. Aus<br />
diesem Vorteil heraus kann mit einer definierten<br />
Sondenspitze auch die Topografie von unbekannten,<br />
komplexeren Oberflächenstrukturen zuverlässig<br />
untersucht werden.<br />
Als Beispiel ist in Abb. 1 ein Rastertunnelbild<br />
<strong>der</strong> Oberfläche eines mo<strong>der</strong>nen Werkzeugstahles<br />
nach Härten und Anlassen dargestellt. Im Bildbereich<br />
(100 x 100 nm 2 ) ist ein Teil <strong>der</strong> martensitischen<br />
M<strong>at</strong>rix wie<strong>der</strong>gegeben. Die 2 bis 10 nm breiten<br />
Lamellen sind durch Stufen von etwa 1 nm Höhe<br />
getrennt. Aus <strong>der</strong> ultrafeinen Struktur können wichtige<br />
Rückschlüsse auf Phasenumwandlung und<br />
Kinetik erhalten werden.<br />
Die Abbildungsergebnisse sind ähnlich den<br />
Result<strong>at</strong>en aus Replikaaufnahmen im Elektronenmikroskop.<br />
Das Rastertunnelmikroskop als direktabbildendes<br />
Verfahren h<strong>at</strong> aber den Vorteil <strong>der</strong><br />
deutlich besseren l<strong>at</strong>eralen Auflösung, weiters ist<br />
die Präpar<strong>at</strong>ion <strong>der</strong> Proben wesentlich einfacher.<br />
Manfred Leisch<br />
Technische Universität Graz<br />
Institut für Festkörperphysik<br />
Abbildung 1:<br />
Rastertunnelmikroskopische Abbildung<br />
<strong>der</strong> Oberfläche eines hochlegierten<br />
Werkzeugstahles. Der Bildbereich von<br />
100 x 100 nm 2 zeigt die Feinststruktur<br />
<strong>der</strong> M<strong>at</strong>rix nach Härten und Anlassen.<br />
Die zu beobachtenden Lamellen sind<br />
ca. 2 bis 10 nm breit und zeigen Stufen<br />
von ca. 1 nm Höhe.<br />
Methoden:<br />
M31<br />
Lösungen: —<br />
Institute:<br />
I8<br />
Kontakte:<br />
K27<br />
Direktabbildung | Nanostrukturen | Rastertunnelmikroskopie | Stähle | STM | Werkzeugstähle<br />
196<br />
<strong>Handbuch</strong> <strong>der</strong> <strong>Nanoanalytik</strong> <strong>Steiermark</strong> <strong>2005</strong>
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