Új Technika A Szilárd Anyagok Tesztelésére

.

. Kép: Phys. Tiszteletes Lett. 85, 2749

A szilárd anyagok mélyén az atomrészletek látása nem könnyű. A szkennelő szonda mikroszkópia (SPM) csak a felületi jellemzőket oldja meg, és a transzmissziós elektronmikroszkópia az elektronok által könnyen áthaladó mintákra korlátozódik. De Robert Magerle, a Bayreuthi Egyetem, Németország megtalálta a módját mind a két megközelítés legjobb megvalósítására. "Nanotomográfiai" módszere egy szkennelő szondamikroszkópot forgat az anyag egymást követő rétegein, hogy belső méreteinek háromdimenziós képeit építse fel nanométeres skálán. A mű a Physical Review Letters mai számában jelenik meg.

A koncepció bizonyítása érdekében Magerle két polimerből, polisztirolból és polibutadiénből álló szintetikus kaucsukot készített. Először SPM segítségével ábrázolta a felületét, majd 12-szer megismételte a folyamatot, és minden lépés előtt 100 nanométeres réteget borotvált le egy oxigénionnyalábbal. A számítógép összeadta az egyes kétdimenziós képeket, így kompozit képet készített (jobbra). Bónuszként Magerle úgy találta, hogy a kép új szerkezeti információkat kínált a kopolimerről, megmutatva, hogy az alkotóelemek hengerei pontosan hogyan kapcsolódnak egymáshoz.

Magerle technikájának, amely a teljes automatizálást szolgálja, különösen hasznosnak kell lennie kemény anyagoknál, például fémeknél, kristályoknál, félvezetőknél és kerámiáknál, és képes lehet a tranzisztorok hibáinak kivédésére, amelyek már hiányoznak. "Ez a megközelítés gyorsabb, olcsóbb és egyszerűbb lehet, mint a versengő módszerek" - jegyzi meg Christopher Harrison, a Princetoni Egyetem munkatársa. "Az SPM és a maratási technikák kombinációjának támogatnia kell az új megfigyeléseket, ugyanakkor új utakat kell nyitnia a felfedezés számára."