Atomic Force Microscopy

Das neue Labor ist bezogen, das Rasterkraftmikroskop (Atomic Force Microscope, AFM) steht bereit – die Person, die es betreiben soll, sieht so ein Gerät zum ersten Mal. Das Buch von Peter Eaton und Paul West ist in dieser Situation eine hervorragende Hilfe. Es dokumentiert alle mir bekannten Eigenschaften, Vorteile, Probleme und Fallstricke der Rasterkraftmikroskopie sowie vieler ihrer Anwendungen. Die ersten zwei Drittel des Werkes sind ein Handbuch, das letzte Drittel zeigt exemplarisch mögliche Anwendungen.

Nach einer Übersicht über die Grundzüge der AFM-Instrumentation behandeln und erklären die beiden Autoren die gängigen Abbildungsmodi in der Rasterkraftmikroskopie in Wort, Diagrammen und Beispielmessungen. Zu jedem Messmodus findet sich eine Anleitung, wie das Mikroskop vorzubereiten und wie die Datenerfassung durchzuführen ist. Wie bei jedem realen Instrument gibt es auch beim Messen mit einem AFM eine ganze Palette möglicher Fehler. Die Ursachen können intrinsisch im Gerät liegen, aber auch durch falsche Parameterwahl bedingt sein. Eaton und West zeigen anhand von Beispielmessungen, wie sich Nichtlinearitäten, verschmutzte Sonden und falsche Regelparameter auswirken. Die Bilder und Texte sind hilfreich zum Erkennen vieler (behebbarer) Probleme.

In der Regel sind die gemessenen Daten zu verarbeiten und mit diversen Rendering-Verfahren darzustellen. Das vorliegende Buch zeigt nicht nur, wie man eine AFM-Datenverarbeitung durchführt, sondern enthält auch warnende Beispiele für die unref-lektierte Verwendung allzu starker Bildbearbeitungsalgorithmen. Dabei können Strukturen erzeugt werden, die so nicht in den Messdaten vorhanden sind.

Eaton und West zeigen Beispielanwendungen aus den Materialwissenschaften, der Physik, den Lebenswissenschaften und der Industrie. Anhand gut ausgewählter Experimente zeigen die Autoren die Stärken des AFMs in den jeweiligen Disziplinen und betonen, dass sich damit nicht nur stationäre Vorgänge, sondern auch dynamische Prozesse sehr gut messen lassen.

Das Buch enthält eine beeindruckende Liste von über 700 Referenzen, die interessierte Leserinnen und Leser zu weiteren, über den Inhalt des Buches hinausreichenden Informationen führen. Im Anhang finden sich u. a. zusätzlich eine Liste von Herstellern und ein gut strukturierter Index.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Atomic Force Microscopy von Peter Eaton und Paul West ist das Handbuch, das jedem AFM beiliegen sollte.

Prof. Dr. Othmar Marti, Universität Ulm

P. Eaton, P. West: Atomic Force Microscopy, Oxford University Press, 2010, 256 S., geb., ISBN 9780199570454