Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

LösungenL32: Rastertunnelmikroskopie an modernen WerkzeugstählenL32: Rastertunnelmikroskopiean modernen WerkzeugstählenIm Allgemeinen wird das Rastertunnelmikroskopfür Untersuchungen an gut definierten Oberflächenwie z.B. an Einkristallen eingesetzt. Die tatsächlicheForm der Spitze, die den Abbildungskontrast imWesentlichen beeinflusst, ist bei vielen im Betriebstehenden Mikroskopen generell nicht bekannt.In dem, am Institut für Festkörperphysik,TU Graz, installierten Rastertunnelmikroskop isteine 3D-Atomsonde im gleichen Ultrahochvakuumsystemintegriert, in dem die Sondenspitzenvor der Verwendung im Rastertunnelmikroskopcharakterisiert und modifiziert werden können. Ausdiesem Vorteil heraus kann mit einer definiertenSondenspitze auch die Topografie von unbekannten,komplexeren Oberflächenstrukturen zuverlässiguntersucht werden.Als Beispiel ist in Abb. 1 ein Rastertunnelbildder Oberfläche eines modernen Werkzeugstahlesnach Härten und Anlassen dargestellt. Im Bildbereich(100 x 100 nm 2 ) ist ein Teil der martensitischenMatrix wiedergegeben. Die 2 bis 10 nm breitenLamellen sind durch Stufen von etwa 1 nm Höhegetrennt. Aus der ultrafeinen Struktur können wichtigeRückschlüsse auf Phasenumwandlung undKinetik erhalten werden.Die Abbildungsergebnisse sind ähnlich denResultaten aus Replikaaufnahmen im Elektronenmikroskop.Das Rastertunnelmikroskop als direktabbildendesVerfahren hat aber den Vorteil derdeutlich besseren lateralen Auflösung, weiters istdie Präparation der Proben wesentlich einfacher.Manfred LeischTechnische Universität GrazInstitut für FestkörperphysikAbbildung 1:Rastertunnelmikroskopische Abbildungder Oberfläche eines hochlegiertenWerkzeugstahles. Der Bildbereich von100 x 100 nm 2 zeigt die Feinststrukturder Matrix nach Härten und Anlassen.Die zu beobachtenden Lamellen sindca. 2 bis 10 nm breit und zeigen Stufenvon ca. 1 nm Höhe.Methoden:M31Lösungen: —Institute:I8Kontakte:K27Direktabbildung | Nanostrukturen | Rastertunnelmikroskopie | Stähle | STM | Werkzeugstähle196Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005