Stärkstes Mikroskop der Welt kommt nach Jülich

Jülich / Aachen – Ein Elektronenmikroskop mit der Rekord-Auflösung von 50 Pikometern wird von der  RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich ab 2010 für einen breiten Nutzerkreis bereitgestellt. Das PICO genannte Gerät wird Details sehen, die mit Bruchteilen eines Atomdurchmessers an der absoluten Grenze der Optik liegen. Damit lassen sich Atomstrukturen für Materialien der Energieforschung und der Mikroelektronik genauer untersuchen als dies jemals zuvor möglich war. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft, der Bund und das Land Nordrhein-Westfalen haben für einen Laborneubau und Geräteausstattung rund 15 Millionen Euro bewilligt. Mit dieser Investition halten die Partner ihren Platz an der  Weltspitze der ultrahochauflösenden Elektronenmikroskopie.

Die RWTH Aachen und das Forschungszentrums Jülich betreiben gemeinsam das Ernst Ruska-Centrum für Mikroskopie und Spektroskopie mit Elektronen, welches gleichzeitig Forschungsplattform und internationales Nutzerzentrum auf dem Gebiet dieser weltweiten Spitzentechnologie ist. Mit PICO verstärkt die RWTH ihren Beitrag zum gemeinsamen Instrumentenpark und stellt das leistungsstärkste Gerät des Ernst Ruska-Centrums.

PICO wird eine Auflösung von 50 Pikometern (1 Pikometer = 10-12 Meter) besitzen. Damit lassen sich nicht nur Einzelatome beobachten; mittels modernster Computerverfahren können auch Atomabstände und Atomverschiebungen mit einer bisher nicht gekannten Genauigkeit von etwa einem Pikometer vermessen werden, also weniger als ein Hundertstel eines Atomdurchmessers. Gleichzeitig lassen sich durch spektroskopische Analyse die Natur der untersuchten Atome und ihre chemischen
Bindungsverhältnisse aufklären. Die Basis von PICO ist die aberrationskorrigierte Elektronenoptik, welche in den neunziger Jahren unter maßgeblicher Beteiligung von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich entwickelt wurde.

Das PICO-Gerät wird in einem in Kürze zu beginnenden Neubau des Ernst Ruska-Centrums auf dem Jülicher Campus untergebracht. Auch dieser Neubau samt seiner Geräteausstattung wird über eine Sonderzuwendung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung finanziert, alles in allem eine Investition von knapp 15 Millionen Euro. Das Gerät wird im Jahre 2010 in Betrieb gehen.

„Die ultrahochauflösende Elektronenmikroskopie gibt uns einen neuartigen Zugang nicht nur zum tiefen Inneren der Materie“, sagt Knut Urban, Institutsleiter am Forschungszentrum Jülich und einer der beiden Direktoren des Ernst Ruska-Centrums. „ Wir sind jetzt auch in der Lage, physikalische Eigenschaften, welche mit strukturellen Änderungen der Atomanordnung zusammenhängen, direkt auf atomarer Ebene
quantitativ zu untersuchen und zu messen. Dies ist ein alter Traum der Materialforschung, der jetzt in Erfüllung geht.“ Joachim Mayer, von Seiten der RWTH Aachen Direktor des Ernst Ruska-Centrums, fügt hinzu: „Die außergewöhnlich hohe Zustimmung und Unterstützung, die das Ernst Ruska-Centrum mit dem PICO-Projekt erhalten hat, zeigt, dass unser partnerschaftliches, auf Parität aufbauendes Konzept als paradigmatisch empfunden wird.“ Fünfzig Prozent der gefragten Nutzerzeit an den Spitzengeräten des Ernst Ruska-Centrums geht an externe Nutzer aus Universitäten und der Industrie. Mayer: „Schon jetzt haben sich viele Forscher aus den Gebieten Energieforschung und die Halbleiterelektronik für eine Nutzung von PICO angemeldet.“

Forschungszentrum Jülich

AL