Im Erlanger STXM am Paul-Scherrer-Institute Fresnel werden Röntgenstrahlen fokussiert und die Probe wird zur Abtastung mit höchster Präzision durch diesen Fokus bewegt. Der transmittierte Strahl ist ein Maß für die lokale Röntgenabsorption, die wiederum Informationen über Variationen der elementaren und chemischen Zusammensetzung, sowie elektronische und magnetische Eigenschaften enthält. (Bild: Dr. Benedikt Rösner, Paul-Scherrer-Institut)

Rekordauflösung in der Röntgenmikroskopie

Chemiker der FAU erreichen neue Dimension der direkten Bildgebung

Forschenden der FAU, des Schweizer Paul-Scherrer-Instituts und weiterer Einrichtungen aus Paris, Hamburg und Basel ist ein neuer Rekord in der Röntgenmikroskopie gelungen: Mit verbesserten Beugungslinsen und exakterer Positionierung der Proben erreichten sie eine räumliche Auflösung im einstelligen Nanometerbereich. Diese neue Dimension der direkten Bildgebung könnte wichtige Impulse für die Erforschung von Nanostrukturen geben und beispielsweise die Entwicklung von Solarzellen und neuartigen magnetischen Datenspeichern vorantreiben. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachjournal „Optica“ unter dem Titel „Soft x-ray microscopy with 7 nm resolution“ veröffentlicht.

Die Mikroskopie mit weicher Röntgenstrahlung, also mit Röntgenstrahlen niedriger Energie, wird zur Untersuchung von Materialeigenschaften im Nanobereich eingesetzt. Mit der Technologie kann beispielsweise die Struktur organischer Filme bestimmt werden, die in der Solarzellen- und Batterieentwicklung eine wichtige Rolle spielen. Ebenso können chemische Prozesse oder katalytische Reaktionen von Partikeln beobachtet werden. Darüber hinaus lassen sich sogenannte Spin-Dynamiken untersuchen: Elektronen können nicht nur elektrische Ladung transportieren, sie haben auch einen inneren Drehsinn, der für neuartige magnetische Datenspeicher genutzt werden könnte. Mehr erfahren...