12.08.2015

Moleküle bei Raumtemperatur abbilden

Kombination aus Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskopie liefert Aufnahmen auch bei hohen Temperaturen.

In den letzten Jahren sind aufsehenerregende Abbildungen organischer Moleküle mit Hilfe von Tieftemperatur-Raster­kraft­mikroskopen entstanden. Mit einem Rasterkraft­mikroskop kann man die interne Struktur einzelner Moleküle untersuchen und abbilden. Allerdings sind diese hochpräzisen Messungen sehr komplex und benötigen normalerweise Temperaturen nahe am absoluten Nullpunkt.

Abb.: Dynamische Kraft- und Tunnelmikroskopie-Abbildung von PTCDA-Molekülen auf Silber. Die annähernd senkrecht angeordneten Moleküle erscheinen heller als die annähernd waagerechten. (Bild: U. Regensburg)

Eine Arbeitsgruppe vom Lehrstuhl für Experimental­physik der Universität Regens­burg unter Leitung von Franz J. Gießibl hat es nun in Zusammen­arbeit mit Forschern des Instituts für Material­wissenschaften an der Autonomen Universität Barcelona erstmals geschafft, solche Messungen bei Raumtemperatur durchzuführen. Mit einem neuen Verfahren konnten sie spezielle organische Moleküle (PTCDA–Perylentetracarbonsäuredianhydrid) mit weit weniger Aufwand und bei Raum­temperaturen atomar aufgelöst abbilden. PTCDA-Moleküle verwendet man für die Entwicklung organischer Halbleiter-Bauelemente.

Mit der vom internationalen Forscherteam benutzten Kombination aus Raster­tunnel- und Raster­kraft­mikroskop ließ sich dabei nicht allein die Kräfte der chemischen Bindungen bestimmen, sondern auch die elektronische Ladungs­dichte um die Moleküle untersuchen. Solche Messungen sind die Basis für die Analyse von Donator-Akzeptor-Paaren, bei denen ein Teilchen von einem Reaktions­partner auf den anderen übertragen wird. Donator-Akzeptor-Paare sind wiederum die Grundlage für die organische Photovoltaik.

U. Regensburg / DE

ContentAd

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe
ANZEIGE

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Die HiPace 10 Neo ist ein effizienter, kompakter Allrounder für den Prüfalltag, der geräuscharm und besonders energieeffizient ist.

Sonderhefte

Physics' Best und Best of
Sonderausgaben

Physics' Best und Best of

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Meist gelesen

Themen