Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken eröffnet das Centrum für Funktionelle Mikroskopie

20.10.2011
Durch den Erwerb eines hochauflösenden Raster-Transmissions-elektronenmikroskops (TEM/STEM) weitet das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien seine Analytik zum Centrum für Funktionelle Mikroskopie (CFM) aus.

Damit setzt das INM einen Schwerpunkt, der die Untersuchung von Materialeigenschaften auf atomarer Ebene stärkt. Die Wissenschaftler am INM können nun Materialbildungsprozesse und biologische Mechanismen “aus unmittelbarer Nähe” in bisher nicht erreichten Details beobachten.


Aspergillus Niger, ESEM Aufnahme, jede Pilzspore ist so groß wei ein Zehntel eines menschlichen Haares. Quelle: INM/Bellhäuser - frei nur in Zusammenhang mit dieser Meldung

Sie werden dabei zukünftig von dem international renommierten Elektronenmikroskopiker Professor Niels de Jonge unterstützt. Er wird ab Anfang 2012 seine Arbeit am INM aufnehmen und das CFM sowie den dann neuen Querschnittsbereich „Innovative Elektronenmikroskopie“ leiten. Damit werden die Kompetenzen im jetzigen Bereich „Physikalische Analytik“ neu gebündelt.

Der Minister für Bundesangelegenheiten und Chef der Staatskanzlei Andreas Storm, Staatssekretär Peter Hauptmann, der Präsident der Universität des Saarlandes Professor Volker Linneweber sowie Ministerialrat Herbert Zeisel vom BMBF begleiten die Gründung des Zentrums am 20. Oktober.

„Es ist dem INM gelungen, einen internationalen Spitzenforscher als Leiter des neuen Querschnittsbereichs zu gewinnen. Professor Niels de Jonge, der derzeit an der US-Privatuniversität Vanderbilt University forscht, ist ein Pionier in der Entwicklung neuer Mikroskopietechniken. Er wird unser neues JEOL –ARM 200CF-Mikroskop optimal nutzen“, erklärt Eduard Arzt, wissenschaftlicher Geschäftsführer des INM.

Mit dem neuen STEM verfügt das INM über vier hochauflösende Elektronenmikroskope und fünf Rastersondenmikroskope. Zehn Lichtmikroskope für besondere Anwendungen ergänzen die Analytikmöglichkeiten. Damit verfügt das INM über einen umfangreichen Mikroskopie-Park höchster Güte. Zusammen mit den Kompetenzen des neuen Querschnittbereichs „Innovative Elektronenmikroskopie“ will das INM anderen Forschern am Campus, aus der Region sowie international in gemeinsamen Kooperationen und Forschungsprojekten sein Know-how zur Verfügung stellen.

Mit dem STEM sind die Messmöglichkeiten genauer als die Größe von Atomen. Solche Analysen ermöglichen gleichzeitig oder unabhängig voneinander Aussagen darüber, welche Bindungsverhältnisse Atome zueinander haben, welches chemische Element sich dahinter verbirgt und in welchem elektronischen Zustand sich die Atome gerade befinden. „Mit unserem neuen Mikroskop erreicht das Institut auch methodisch eine internationale Spitzenstellung. Damit lassen sich Materialstrukturen aber auch biologische Funktionen bis in atomare Dimensionen abbilden und chemisch untersuchen. Den Fragen nach Härte und Aufbau eines Materials, nach Fehlern in Kristallen und den Folgen für ihre Eigenschaften können wir uns jetzt noch intensiver widmen. Aber auch wie Nanopartikel in lebende Zellen gelangen wird damit im Detail sichtbar werden. Ein Schwerpunkt wird die direkte Beobachtung von Strukturen während ihrer Funktion sein – deshalb die Bezeichnung Centrum für Funktionelle Mikroskopie“, so Arzt weiter.

Im STEM lassen sich Veränderungen und Prozesse in nanostrukturierten technischen und biologischen Materialien darstellen. Es eignet sich vor allem für die Untersuchung von harten Materialien, wie zum Beispiel Keramiken und Metalle oder Mineralien aus der Natur. In der Elektronenmikroskopie wird die Materialprobe mit einem fein gebündelten Strahl aus Elektronen beschossen. Proben können auf unterschiedliche Art untersucht werden: Bei der Rasterelektronenmikroskopie (SEM) wird der Elektronenstrahl Stück für Stück über die Oberfläche der Probe geführt. Die rückgestreuten oder freigesetzten Elektronen geben darüber Auskunft, wie die Oberfläche eines Materials beschaffen ist. In der Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM) durchläuft der Elektronenstrahl eine dünne Probe. Die eingestrahlten Elektronen werden an den Atomen des Probenmaterials gestreut und können in ein Bild übergeführt werden, das die Materialstruktur wiedergibt. Im STEM werden die beiden Verfahren kombiniert, was zu neuen hochaufgelösten Kontrasten führt, die zur Abbildung von harten und weichen Materialien verwendet werden können.

Die Genauigkeit der Messung hängt von der Leistungsfähigkeit des Mikroskops ab, wie zum Beispiel vom Durchmesser des Elektronenstrahls und vom Linsensystem des Gerätes. Je feiner der Elektronenstrahl gebündelt werden kann, umso feiner wird die Auflösung. „Erst dann können wir einzelne Atome und noch mehr sehen“ sagt Herbert Schmid, Leiter der Physikalischen Analytik. Die Quelle für den Elektronenstrahl im neuen STEM ist ein so genannter kalter Feldemitter. „Neben dieser besonderen Elektronenquelle können wir auch Linsenfehler im Gerät korrigieren. Das sind natürlich keine Glaslinsen wie bei Lichtmikroskopen sondern Linsen, die den Elektronenstrahl durch Magnetfelder lenken“ erklärt Schmid. Die Auflösung im JEOL ARM 200CF liegt damit bei 0,8 Ångström. In dieser Form ist das STEM im Saarland und in Europa einzigartig.

Entsprechend sorgfältig und herausfordernd gestaltet sich auch die Probenvorbereitung: Je nach Materialbeschaffenheit schneiden die Analytiker für die Untersuchungen mit verschiedenen Methoden außerordentlich dünne Schichten von einigen 10 nm aus dem Material heraus.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Eduard Arzt
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Tel.: +49 681 9300 500
e-mail: eduard.arzt@inm-gmbh.de
Dr. Herbert Schmid
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Tel.: +49 681 9300 113
e-mail: herbert.schmid@inm-gmbh.de
Das INM erforscht und entwickelt Materialien – für heute, morgen und übermorgen. Chemiker, Physiker, Biologen, Material- und Ingenieurwissenschaftler prägen die Arbeit am INM. Vom Molekül bis zur Pilotfertigung folgen sie den wiederkehrenden Fragen: Welche Materialeigenschaften sind neu, wie untersucht man sie und wie kann man sie zukünftig nutzen?

Das INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH mit Sitz in Saarbrücken ist ein international sichtbares Zentrum für Materialforschung. Es kooperiert wissenschaftlich mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt. Das INM ist ein Institut der Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. und beschäftigt rund 190 Mitarbeiter. Seine Forschung gliedert sich in die drei Felder Chemische Nanotechnologie, Grenzflächenmaterialien und Materialien in der Biologie.

Dr. Carola Jung | idw
Weitere Informationen:
http://www.inm-gmbh.de/
http://www.wgl.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Wussten Sie, dass Verpackungen durch Flash Systeme intelligent werden?
23.05.2017 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Bessere Kathodenmaterialien für Lithium-Schwefel-Akkus
17.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten