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Einleitung und Ziele der Veranstaltung

Die modernen Methoden der Elektronenmikroskopie, speziell der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), erlauben die Aufklärung von Struktur/Eigenschaftsbeziehungen von modernen Materialien und Werkstoffen auf atomarer Skala. Die Notwendigkeit einer Analyse von Struktur und chemischer Zusammensetzung im nm-Bereich ist vor allem durch die weitere Reduzierung der Dimensionen der Materialsysteme (z.B. optische und elektronische Bauelemente, Nanomaterialsysteme) wichtig geworden.

In der AG TEM am Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin existieren langjährige Erfahrungen auf dem Gebiet der elektronenmikroskopischen Strukturuntersuchung von modernen Materialsystemen. Daher kann im Rahmen der angebotenen Veranstaltung eine ausführliche, kompetente Behandlung der aktuellen Entwicklungen, Möglichkeiten und Grenzen der elektronenmikroskopischen Verfahren erfolgen.

Das Ziel der Veranstaltung ist es, die Studierenden mit den Techniken der modernen Elektronenmikroskopie vertraut zu machen. Vor allem werden im Kurs die vielfältigen Möglichkeiten der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und der Rasterelektronenmikroskopie (REM) behandelt. Schwerpunkte bilden sowohl die wichtigsten Elektronenbeugungstechniken als auch verschiedene abbildende Verfahren (Beugungskontrast Abbildung, Hochauflösende TEM, High Angle Annular Dark-Field (HAADF) Abbildung, energiegefilterte TEM (EFTEM), Elektronenholographie, Elektronentomographie) und die spektroskopischen Techniken (Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) und energie-dispersive Röntgenspektroskopie (EDXS)).

Begleitend zu den Vorlesungen werden in dem Praktikum „Elektronenmikroskopie – Grundlagen und Anwendungen“ (Praktikumsleiter: Herr Dr. Holm Kirmse) die in dem Vorlesungskurs besprochenen Techniken der Transmissionselektronenmikroskopie praktisch angewendet. Dafür stehen zwei Transmissionselektronenmikroskope zu Verfügung: (TEM/STEM Hitachi H-8110 für die konventionelle TEM-Analyse und TEM/STEM JEOL JEM2200FS für die spektroskopische TEM-Analyse). Dadurch wird den Studierenden eine Möglichkeit gegeben, sowohl eine praktische Erfahrung auf dem Gebiet der TEM-Probenpräparation zu sammeln als auch die theoretischen Kenntnisse der TEM-Analyseverfahren in die Praxis umzusetzen.

Voraussetzungen:

Grundkenntnisse der Röntgenbeugungstheorie, Grundkenntnisse der Quantenmechanik

Zugeordnete Module

P23.2
P23.2.2

Umfang, Studienpunkte; Modulabschlussprüfung / Leistungsnachweis

2 SWS, 5 SP/ECTS
Teilnahme am Kurspraktikum „Elektronenmikroskopie – Grundlagen und Anwendungen“

Sonstiges

Die Veranstaltung wird durch das Kurspraktikum „Elektronenmikroskopie – Grundlagen und Anwendungen“ ergänzt (40544). Je nach den Wünschen der Studierenden kann die Lehrveranstaltung sowohl in englischer als auch in deutscher Sprache angeboten werden.

Literatur

D.B. Williams, C.B. Carter. Transmission electron microscopy. Plenum Press, New York 1996; ISBN 0-306-45324-X
B. Fultz, J.M. Howe. Transmission electron microscopy and diffractometry of materials. 2nd edition, Springer 2002; ISBN3-540-43764-9

Einleitung und Ziele der Veranstaltung

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Literatur

D. Hull, D.J. Bacon. Introduction to dislocations. Butterworth-Heinemann, Oxford 2001; ISBN 0-7506-4681-0

Einführung in die Elektronenmikroskopie

• Vorlesung-1
• Vorlesung-2
• Vorlesung-3
• Vorlesung-4
• Vorlesung-5,6
• Vorlesung-7
• Vorlesung-8.1
• Vorlesung-8.2
• Vorlesung-9.1
• Vorlesung-9.2
• Vorlesung-10

Vorlesungen im Rahmen des Kurses "Grundlagen der Kristallographie und Kristalldefekte"

• Part-1
• Part-2