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Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...

Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...

76 4 ERGEBNISSE UND

76 4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION Eine weitere Analyse der Struktur der Nanoporen wird durch die Erzeugung dreidimensio- naler Rekonstruktionen aus den Ergebnissen der Tomographieuntersuchungen ermöglicht. In der Abb. 61 ist die Rekonstruktion einer einzelnen Nanopore für drei verschiedene Perspektiven gezeigt. Entlang der [001]-Richtung besitzt die Projektion der Porenrekon- struktion die Form eines Rhomboeders. Die Innenwinkel der Nanoporen entlang dieser Richtung liegen für α zwischen 67 ◦ und 79 ◦ und für β zwischen 98 ◦ und 118 ◦ 23 . Abb. 61: Mit dem Programm imod wurde eine Nanopore markiert und eine dreidimensionale Rekonstruktion erstellt. Die Abbildung zeigt diese Rekonstruktion aus drei unterschiedlichen Perspektiven, sowie ihre idealisierten Konturen. Die Form der Projektion entlang der [010]-Richtung ähnelt der eines Rhomboids. Dies wird gestützt von der in Abb. 59 dargestellten ungleichmäßigen Verjüngung der Nano- poren, sowie der aus Abb. 60 erhaltenen Beobachtung, dass die Spitzen der Nanoporen entlang der [010]-Richtung nicht genau übereinander liegen. Die Beobachtungen, dass die idealisierte Kontur der Nanoporen in [001]-Richtung einem Rhomboeder und in [010]- Richtung einem Rhomboid entspricht, führen zu dem Schluss, dass die Projektion entlang der [100]-Richtung eine hexagonale Form besitzen könnte. Diese kann ebenfalls bei der entsprechenden Porenrekonstruktion in Abb. 61 wiedererkannt werden. Wie in Abb. 62 ge- zeigt ist, stimmen diese idealisierten Formen annähernd mit den Konturen der Nanoporen überein. Unter der Berücksichtigung der Winkelbereiche für α und β, der Kontur der Projektionen und der Abmessungen der Elementarzellen eines Aragonitkristalls lässt sich ein Modell für die Nanoporen erzeugen. Dabei muss beachtet werden, dass es wahrscheinlich mehrere Möglichkeiten gibt, ein Modell, das diese Voraussetzungen erfüllt, zu erstellen und dass für die Konturen stark idealisierte Formen angenommen wurden. Das in Abb. 63 dargestellte Modell der Poren repräsentiert daher nur ein mögliches Modell, das einen ersten Eindruck von der Struktur der Nanoporen vermitteln soll. Wie in Abschnitt 3.1.7 gezeigt, liegen die Vorteile der Tomographie darin, Strukturen dreidimensional darstellen zu können. Zusätzlich liefern die Tomographiedaten Informa- 23 Die Lage der Winkel α und β ist in Abb. 61 eingezeichnet.

4.3 Mikrostruktur der Aragonitplättchen 77 Abb. 62: Idealisierte Darstellung der Porenkonturen. In [001] - Richtung scheint die Nanopore eine symmetrische Kontur aufzuweisen. In der [010] - Richtung tritt hingegen eine Asymmetrie der Kontur auf. Die hexagonale Porenkontur in [100] - Richtung ist sehr schlecht bestimmbar. Abb. 63: Modell einer Nanopore für unterschiedliche Betrachtungsrichtungen. Die Einheitszel- len sind mit gepunkteten Linien eingezeichnet. tionen über die Lage dieser Strukturen innerhalb der Probe. Hinsichtlich der Nanopo- ren stellt sich die Frage, ob sich diese in der Probe oder lediglich auf deren Oberfläche befinden. Die letztere Möglichkeit könnte bedeuten, dass die Nanoporen während des Präparationsprozesses und dort speziell während des Ionenätzens entstandene Artefakte darstellen und keineswegs als Strukturen des Perlmutts selbst angesehen werden können. Diese Vermutung lässt sich durch eine Analyse der Tomographiedaten widerlegen. In den Bildteilen (a) und (c) der Abb. 60 sind durch rote Linien die ungefähren Lagen der

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