3   Rasterkraftmikroskope

Rasterkraftmikroskope Inhaltsverzeichnis Tapping-Mode und Magnetkraftmikroskopie

3.3 Tapping-Mode und
      Magnetkraftmikroskopie

3.2 Ertasten einzelner Atome im "Nicht-Kontakt-Modus"

Eine Lösung dieses Problems war die Entwicklung des Dynamischen Rasterkraftmikroskops. Bei diesem Mikroskop wird der Federbalken mit der Sonde in Schwingungen versetzt. Wenn sich die schwingende Sonde der Probe annähert, ändert sich die Schwingungsfrequenz des Federbalkens. Dies geschieht sogar dann, wenn die Sonde noch über der Probe schwingt, sie also nicht berührt. Die Sonde wird an jedem Messpunkt wieder so weit von der Probenoberfläche entfernt, bis eine konstante Schwingungsfrequenz eingestellt ist. Mit diesem "Nicht-Kontakt-Modus" gelang es 1995 zum ersten Mal, mit einem Rasterkraftmikroskop einzelne Atome abzubilden - ein Wunder, wenn

man sich die Größenordnungen vor Augen hält: Mit einer Nadel, von einem zehntel Millimeter Länge ein einzelnes Atom sichtbar zu machen, entspricht dem Versuch, mit der Spitze des Matterhorns einen Tennisball abzutasten.

Wie das Rastertunnel- ist auch das Rasterkraftmikroskop in der Lage, neben der Topografie einer Oberfläche auch diverse Materialeigenschaften zu vermessen: Magnetismus, elektrische Leitfähigkeit, mechanische Härte, Elastizität oder Adhäsion ("Klebrigkeit") und einiges mehr.

Atomar aufgelöste Stufe auf einer Nickeloxid-Oberfläche. Aufnahme mit einem Rasterkraftmikroskop im Nichtkontaktmodus

Rasterkraftmikroskope

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Tapping-Mode und Magnetkraftmikroskopie

© Klaus Schoepe 2003