UHV-Mikroskope und Sonderkonstruktionen

Wir entwickeln Ihnen auch für spezielle Anwendungen ein passende Rastersondenmikroskop!

AFM-SPM-Systeme für Ultrahochvakuumanwendungen

Das höchstauflösende DME Rastersondenmikroskope für Ultrahochvakuum ist für dreidimensionale atomare Auflösungen konstruiert und zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

UHV AFM

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Hohe Leistungsfähigkeit:
  • sehr geringes Rauschen
  • große Bandbreite an Messmodi
  • Die Systeme sind bis 120°C aufheizbar.
Leichte Bedienbarkeit:
  • Das Mikroskop ist an einen Flansch mit allen notwendigen Versorgungsanschlüsse montiert.
  • Plug-and-play-Cantileverwechsel
Flexibilität:
  • Rasterscope™ Probenscanner-Setup mit einer Scangröße von 9 µm
  • Probengröße bis 5 mm
Vielseitigkeit:
  • kundenspezifizierte Modifikationen
Weitere Informationen:

Rastertunnelmikroskop für Ultrahochvakuumanwendungen

DME Rastertunnelmikroskope für Ultrahochvakuum sind für dreidimensionale atomare Auflösungen konstruiert und zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

UHV STM

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Hohe Leistungsfähigkeit:
  • sehr geringes Rauschen
  • große Bandbreite an Messmodi
Leichte Bedienbarkeit:
  • Das Mikroskop ist an einen Flansch mit allen notwendigen Versorgungsanschlüsse montiert.
  • Plug-and-play-Cantileverwechsel
Flexibilität:
  • Rasterscope™ Probenscanner-Setup mit einer Scangröße von 5 µm
  • Probengröße bis 4.5 mm
Vielseitigkeit:
  • verfügbar für Raumtemperatur oder variable Temperaturen
  • kundenspezifizierte Modifikationen
Weitere Informationen:

STMs für elektrochemische Untersuchungen

Das Rasterscope™ ElectroChemical Scanning Tunneling Miscroscope (EC-STM) wurde speziell für Oberflächencharakterisierung in Flüssigkeiten entwickelt.

DME EC-STM

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Hohe Leistungsfähigkeit:
  • sehr geringes Rauschen
  • mehrere Messmodi
Leichte Bedienbarkeit:
  • Plug-and-play-Cantileverwechsel
Flexibilität:
  • DME Rasterscope™ STM-scanner-Setup mit einer Scangröße von 4,5 µm
  • Probengröße bis 5 mm
Vielseitigkeit:
  • kundenspezifizierte Modifikationen
  • Anwendungsgebiete: Brennstoffzellenentwicklung, Korrosionsstudien, Galvanisierung, Materialwissenschaft
Weitere Informationen:

DXSTM – STM-Messungen von zwei Seiten
Doubletip

Mit dem weltweit ersten STM mit zwei Messköpfen ist man in der Lage ein und den selben Punkt auf einer Membran von zwei Seiten zu beobachten. Dies erlaubt zum Beispiel die direkte Messung einer Oberflächenverformung, die mit einer der STM-Spitze verursacht und mit der zweiten gemessen wird.

Erste Ergebnisse an Graphenmembranen kann in dem Nanoletters-Artikel Probing from Both Sides: Reshaping the Graphene Landscape via Face-to-Face Dual-Probe Microscopy von Jannik C. Meyer et al. (Physik, Universität Wien) nachgelesen werden.

UHV Tip Enhanced Raman Spectroscopy System
UHV Tip Enhanced Raman Spectroscopy System

Dieses System ist eine Spezialversion eines ultrahochvakuum Rastertunnelmikroskops zur Tip-Enhanced-Raman-Messung.

Das Signal-Rauschverhältnis bei spitzenverstärkten Ramanmessungen (Tip Enhanced Raman Spectroscopy, TERS) ist naturgemäß trotz Spitzenverstärkung sehr klein. Hier treffen die geringe Signalausbeute bedingt durch eine hohe Ortsauflösung sowie die ohnehin geringe Intensität eines Raman-Signals zusammen. Um die Integrationszeiten des optischen Signals gering zu halten, ist man auf eine möglichst große numerische Apertur des optischen Systems angewiesen.
Prinzip RAMAN-Setup Nebenstehende Skizze zeigt eine optimale Anordnung mit einer numerischen Apertur von nahezu 1, bei der fast die gesamte Halbebene oberhalb der Probenoberfläche als Lichtweg genutzt werden kann.

Ein solches optimales System für das Ultrahochvakuum wurde von uns in Zusammenarbeit mit der Physikalischen Chemie des Fritz-Haber-Instituts in Berlin (ehem. Direktor Prof. Gerhard Ertl) konstruiert. Das System hat folgende Eigenschaften:

  • Durch eine 5-Achsen-Verschiebemechanik mit ca. 100 nm Schrittweite kann der Brennpunkt des Parabolspiegels exakt auf die STM-Spitze gelegt werden.
  • Probe und STM-Spitzen können gefahrlos ohne Brechen des Vakuums und ohne Beschädigungsrisiko des Spiegels oder des Scanners gewechselt und eingeschleust werden.
  • Zur Vermeidung von Schwingungen wurde der gesamte optische Aufbau auf einer frei schwingenden Plattform realisiert. Die Anregung und Detektion des Ramansignals erfolgt über Glasfasern.
  • Das STM besitzt atomare Auflösung in allen drei Raumrichtungen.

Mit wenigen Modifikationen kann ein derartiges System auch mit einem Shear-Force-Scanner betrieben werden, so dass in diesem Fall auch nicht leitfähige Proben untersucht werden können.

SNOMs - Scanning Nearfield Optical Microscopy
SNOM

Bei dieser Messmethode arbeitet der Tipscanner DS 95 im Shear-Force-Modus und scannt an Stelle eines Cantilevers mit einer Glasfaser, um optische Nahfeldmikroskopie zu betreiben.

Abhängig von der Art der SNOM-Experimente sind viele verschiedene Konfiguration des Experimentier-Setups möglich und können von uns aufgebaut werden.

Die SNOM-Messungen des Institut für Angewandte Physik, Technische Universität Braunschweig zeigen ein paar Beispiele für optische Nahfeldmikroskopie.

CAHT - Controlled Atmosphere High Temperature AFM
CAHT

Das Controlled Atmosphere High Temperature AFM (CAHT) wurde entwickelt, um elektrochemische Messungen an Festoxidbrennstoffzellen durchzuführen. In Festoxidbrenstoffzellen wird Gas in elektrische Energie umgewandelt. Die Betriebstemperatur der Festoxidbrennstoffzellen liegt bei ungefähr 800°C.

Das CAHT besteht aus zwei Hauptteilen: dem oberen Detektorteil aus Metall und dem unteren schwarzen Scannerteil. Der Detektorteil ist der kalte Teil des Mikroskopes, in dem sich Der Scannerteil ist der heiße Teil, in dem Proben bis zu 800°C aufgeheizt werden können.

Eine ausführliche Beschreibung und einige Messergebnisse können in den Artikeln "Controlled Atmosphere High Temperature SPM for electrochemical measurements" im Journal of Physics und "Improved controlled atmosphere high temperature scanning probe microscope" im Review of Scientific Instrument nachgelesen werden.