Die Grenzen der Auflösung in der Nahfeld-Optischen Mikroskopie neu definieren
Ein wertvolles Werkzeug zur Charakterisierung von Oberflächen mit atomarer Präzision
Forschende haben ein neues Mikroskop entwickelt, das die optische Reaktion von Oberflächen mit einer beispiellosen räumlichen Auflösung von einem Nanometer visualisieren kann. Dies ebnet den Weg für die optische Mikroskopie atomarer Strukturen, wie einzelne Moleküle und atomare Defekte. Diese Fähigkeit ist wichtig für die optische Konstruktion von Nanomaterialien und Oberflächen auf der Ångström-Skala.
Fritz-Haber-Institut
Das Verständnis der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie auf den kleinsten Skalen (Ångström-Skala) ist entscheidend für den Fortschritt in der Technologie und Materialwissenschaft. Atomare Strukturen, wie Defekte in Diamanten oder Moleküle in elektronischen Geräten, können die optischen Eigenschaften und die Funktionalität eines Materials erheblich beeinflussen. Um diese winzigen Strukturen zu erforschen, müssen wir die Möglichkeiten der optischen Mikroskopie erweitern.
Forschende in der Abteilung für Physikalische Chemie am Fritz-Haber-Institut haben einen Ansatz zur Streuungstyp-Nahfeld-Optischen Mikroskopie (s-SNOM) entwickelt, der eine räumliche Auflösung von 1 Nanometer erreicht. Diese Technik, benannt als Ultraniedrige Spitzenoszillationsamplitude s-SNOM (ULA-SNOM), kombiniert fortschrittliche Mikroskopiemethoden, um Materialien auf atomarer Ebene zu visualisieren.
Traditionelle s-SNOM-Methoden, die eine laserbeleuchtete Sondenspitze zum Abtasten von Oberflächen verwenden, erreichen typischerweise Auflösungen von 10 bis 100 Nanometern. Dies ist jedoch unzureichend für die Abbildung auf atomarer Skala. Durch die Integration von s-SNOM mit kontaktloser Rasterkraftmikroskopie (nc-AFM) und der Verwendung einer Silber-Spitze unter sichtbarer Laserbeleuchtung schufen die Forscher eine plasmonische Kavität (ein spezialisiertes Lichtfeld), die auf ein winziges Volumen beschränkt ist. Dies ermöglicht einen detaillierten optischen Kontrast auf der Ångström-Skala.
Dieser Ansatz ermöglicht es Wissenschaftler*innen, Materialien auf den kleinsten Skalen zu untersuchen, was potenziell zu Fortschritten bei der Gestaltung neuer Materialien für Elektronik oder medizinische Geräte führen könnte. Die Fähigkeit, Merkmale wie atomare Defekte und nanoskalige Strukturen mit solcher Präzision abzubilden, eröffnet neue Möglichkeiten für die optische Technik und Materialwissenschaft.
Zusammenfassend bietet diese Entwicklung ein wertvolles Werkzeug zur Charakterisierung von Oberflächen mit atomarer Präzision und trägt zu zukünftigen Fortschritten in der Einzelmolekül- und atomaren optischen Mikroskopie bei.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Zuletzt betrachtete Inhalte
Was heißt hier „Auflösung“? Mikroskopie-Rätsel gelöst - Neues Mikroskopie-Verfahren kann Moleküle identifizieren: Die Frage nach dem Auflösungsvermögen erwies sich als schwieriges Rätsel
Ein genetisches Netzwerk im Zusammenhang mit Autismus entschlüsseln
Neue Biomarker sagen Erfolg von Immuntherapie gegen Krebs voraus
Antibiotikaresistenztests drastisch beschleunigt - Neue Methode könnte das mikrobielle Screening in klinischen und Forschungslabors verändern
Das Labor der Zukunft ist Gegenwart auf der analytica in München
Bio-Plex Multiplex Immunoassays | Multiplex-Immunoassay-Systeme | Bio-Rad Laboratories
Dem Ursprung komplexer Lebewesen auf der Spur - "Missing Link"-Mikroorganismus kultiviert
Bluttests könnten Überlebenschancen von Patienten mit metastasierendem Krebs vorhersagen - Durch die Messung des DNA-Anteils im Blut, der von einem Tumor stammt, können Flüssigbiopsien möglicherweise zur Steuerung der Behandlung beitragen
Warum immer mehr ICP-OES-Anwender auf die neueste Technologie umsteigen -
Kontrolle der Gesamtbetriebskosten bei Mikrowellenaufschlüssen - Unübertroffene Lebensdauer und Garantie auch auf die Gefäße sorgen für niedrigste Betriebskosten
Gefährlicher Grenzverkehr: Wie aggressive Zellen in das Gehirn eindringen - Live-Beobachtungen geben neue Einblicke in Vorgänge der Multiplen Sklerose
