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Atommanipulation leicht gemacht

Rastersondenmikroskope

Rastersondenmikroskope sind nicht nur dazu geeignet, Strukturen im atomaren Dimensionen abzubilden. Sie können auch als Werkzeuge dienen, mit denen sich die Nanowelt manipulieren lässt.

Rastertunnelmikroskop (RTM)

Rastertunnelmikroskop © Forschungszentrum Jülich

Das Rastertunnelmikroskop macht sich die im Bereich der kleinsten Teilchen wirksamen Quanteneffekte zu nutze. Eine hauchdünne Metallnadel rastert im Abstand von wenigen Milliardstel Metern die Oberfläche einer elektrisch leitenden Probe ab. Wird eine Spannung zwischen Nadel und Probe angelegt, können Elektronen die kleine Strecke zwischen Probe und Nadel überwinden – sie durchtunneln die Distanz. Die dreidimensionale Gestalt der Probenoberfläche kann mit bis zu 20 Millionenfacher Vergrößerung abgebildet werden.

Rasterkraftmikroskop (AFM)

Das Rasterkraftmikroskop gehört wie das RTM zu den Rastersondenmikroskopen. Doch ist sein Einsatz nicht auf leitende Oberflächen beschränkt. Gemessen wird – wie beim RTM – die Wechselwirkung zwischen einer Sondenspitze und der Probenoberfläche. Je nach Art der Sonde wirken dabei unterschiedliche Kräfte, die einen winzigen Federarm verbiegen, auf dem die Spitze montiert ist. Die Auslenkung wird mithilfe eines Lichtzeigers gemessen. Beim Abrastern der Oberfläche werden diese Signale Punkt für Punkt erfasst und schließlich in ein Bild umgesetzt.

(Autor: Thomas Vogt/ Forschungszentrum Jülich)

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Stand: 04.02.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Zoom aufs Atom
Reise in den Mikrokosmos

In der Welt der kleinsten Teilchen
Revolution im Mikrokosmos

Am Anfang war das Licht
Vom Licht- zum Lasermikroskop

Zoom aufs Atom
Vom Elektronen- zum Rastertunnelmikroskop

Welt voller Überraschungen
Von Inseln, Wellen und Wasserfällen

Fester als Stahl, stabiler als Diamant...
Den Nanoröhren auf der Spur

Spaghetti in der Nanowelt
Vom Forscher-Spielzeug zum Flachbildschirm

Das Mikroskop im Mikroskop
Rastertunnel- und Elektronenmikroskop im Teamwork

Magische Zahlen auf Kristall
Siliziumwachstum unter der Lupe

Selbstorganisation im Mikrokosmos
Gesetzmäigkeiten im Kristallwachstum eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten

Vom Störfaktor zum Bauelement
Schnelleres Schalten dank Germanium?

Licht, Laser und Elektronen
Von der Lichtmikroskopie zum Elektronenmikroskop

Atommanipulation leicht gemacht
Rastersondenmikroskope

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