Mein Arbeitsplatz

2

3 1

3

5

Eisgekühlte Elektronen.

Ein neues High-Tech-Mikroskop ist vor Kurzem ins Nano Imaging Lab des Swiss Nanoscience Institute eingezogen. Mit diesem sogenannten Rastertransmissionselektronenmikroskop können Forschende beispielsweise neue Materialien mit supraleitenden Eigenschaften untersuchen. Der hochfokussierte Elektronenstrahl trifft auf das Material, fällt hindurch, prallt von Atomkernen ab oder wird durch Atomhüllen abgelenkt. Das Muster der gestreuten Elektronen ergibt ein Bild des Materials, auf dem sich einzelne Atome unterscheiden lassen.

Markus Dürrenberger (rechts) ist langjähriger Leiter des Nano Imaging Lab. Er verabschiedet sich im Sommer 2023 in den Ruhestand.

Marcus Wyss (links) übernimmt neu die Leitung des Teams.

Foto: Oliver Hochstrasser 1 Beim neuen Mikroskop kann man zwischen zwei Aufnahmemodi wählen: den Strahl auf die gesamte Probe richten oder fokussieren und die Probe Punkt für Punkt scannen, was deutlich länger dauert, aber ein viel klareres Bild ergibt. Die dabei entstehende Röntgenstrahlung gibt sogar Auskunft über die Elemente im Material, die an den einzelnen Stellen vorhanden sind. 2 Die Spannungsquelle produziert 200 Kilovolt, die an die Elektronenquelle (eine sogenannte kalte Feldemissionskathode) am oberen Ende des Mikroskops angelegt werden. Die Spannung zieht die Elektronen aus einer feinen monokristallinen Nadelspitze heraus und beschleunigt sie. 3 Die Umgebung des Präparats wird mit Flüssigstickstoff gekühlt, den die Mitarbeitenden des Nano Imaging Labs mit Spezialbehälter und einem Trichter regelmässig auffüllen. 4 In die geöffnete Luke wird die vorbereitete Probe auf einer speziellen Halterung eingeführt. Nach Verschliessen kann das Vakuum aufgebaut werden. Dieses ist nötig, da Luft den Elektronenstrahl ablenken und die Aufnahme stören würde. 5 Dank solcher hochaufgelöster Aufnahmen können Forschende beispielsweise das Resultat von neu entwickelten Methoden überprüfen, um Nanodrähte für Quantencomputer herzustellen.