tumblr hit tracking tool

Industri & teknik

MAX IV får nytt kraftfullt mikroskop

Av Alexei Zakharov 2016-05-18
MAXIV lab's nya SPELEEM mikroskop
Vid MAX IV-laboratoriet i Lund installeras nu ett kraftfullt mikroskop. Instrumentet kan bland annat avbilda material på nanometerskala och i videohastighet.

Ett av de mest kraftfulla instrumenten som finns för ytstudier på nanometerskala - Spectroscopic PhotoElectron and Low Energy Electron Microscope (SPELEEM) - kommer att installeras på MAXPEEM-strålröret vid Sveriges nya synkrotronljusanläggning, MAX IV-laboratoriet.

Brett spektrum av discipliner

Forskning inom ett brett spektrum av discipliner - materialvetenskap, nanovetenskap, heterogen katalys, korrosionsvetenskap, polymervetenskap för att nämna några - har ett stort behov av förbättrade avbildningstekniker med strukturell, kemisk, elektronisk och magnetisk kontrast på rumsliga upplösningar i nanometerområdet.

Genom inskjutning av germanium kan man skräddarsy den elektroniska strukturen på frikopplat grafen

SPELEEM är unikt genom att det ger enkel tillgång till alla dessa kontrastmekanismer vid upplösning i nanometerområdet i ett och samma instrument. En av de viktigaste delarna i utvecklingen är den uppgradering som gjorts på mikroskopet för att korrigera avbildningsfel vilket förbättrar den rumsliga upplösningen i mikroskopet med en faktor tio (i vissa tekniker har en 2 nm upplösning uppnåtts) och samtidigt öka elektrongenomströmningen med en liknande faktor. Detekteringen i SPELEEM kan göras vid videohastighet, dvs 30 bilder eller fler per sekund, och vid förhöjda temperaturer vilket möjliggör övervakning i realtid av dynamiska ytprocesser.

Kraftfullt instrument

Den fulla kraften i instrumentet har visats på det gamla MAX-laboratoriet i flera projekt. Det mest spektakulära exemplet är ett grafen-projekt som syftar till att designa elektronstrukturen av epitaxiell grafen genom olika sorters dopning. Tillväxten av epitaxiell grafen på SiC-substrat har ansetts som en av de mest lovande metoderna för att erhålla kommersiellt grafenmaterial av hög kvalitet. Dopning av SiC-grafen-gränssnittet medger produktion av stora, homogena, fristående grafenskikt.

Genom inskjutning av germanium kan man skräddarsy den elektroniska strukturen på frikopplat grafen. Beroende på mängden av inlagrad germanium, kan två symmetriskt dopade faser, nämligen, n- och p-typ skapas. I pre-strukturerad SiC-substrat är det möjligt att bilda ballistiska bipolära p-n-övergångar i kemiskt tillslutna grafen-nanoband som öppnar nya möjligheter att åstadkomma fler funktioner. Det är mycket viktigt att kunna kontrollera sammansättningen och den kristallografiska strukturen av grafenskiktet, liksom av gränssnittet, med mycket hög rumslig upplösning.