Dipl.-Phys. Eike-Christian Spitzner

Subsurface and MUSIC-Mode Atomic Force Microscopy

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Kurzfassung in Deutsch

Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung neuer Methoden in der Rasterkraftmikroskopie, um die Qualität und Interpretierbarkeit von Oberflächenabbildungen auf der Nanometerskala, vor allem jener sehr weicher Proben, entscheidend zu verbessern. Der für polymere und biologische Materialien standardmäßig verwendete intermittierende Kontaktmodus führt auf weichen Oberflächen zu verfälschten Abbildungen der Topographie und der mechanischen Eigenschaften. In dieser Arbeit wurden Techniken entwickelt, die einerseits zerstörungsfreie, tiefenaufgelöste Rasterkraftmikroskopie und andererseits Einzelmessungen mit variabler Dämpfung im intermittierenden Kontaktmodus ermöglichen. Die laterale Auflösung beider Methoden liegt dabei im Rahmen herkömmlicher Techniken (< 10 nm). Die Tiefenauflösung konnte im Vergleich zu anderen Methoden um eine Größenordnung auf unter 1 nm verbessert werden. Die neuen Methoden wurden auf einer breiten Palette polymerer Materialien angewandt. Die räumliche Struktur oberflächennaher Bereiche eines Blockcopolymerfilms konnte im Vergleich zu herkömmlichen Methoden deutlich genauer abgebildet werden. Gleiches wurde auf elastomerem Polypropylen erreicht. Es konnten weiche, amorphe Deckschichten auf teilkristallinen Polymeren nachgewiesen und vermessen werden, was in der organischen Elektronik eine wichtige Rolle spielen kann. Die innere Struktur selbstangeordneter Nanodrähte aus Oligothiophen-Aggregaten konnte aufgelöst werden und es wurde die Selbstanordnung von Kollagenfibrillen im gequollenen Zustand beobachtet.

weitere Metadaten

Schlagwörter
(Deutsch)
Rasterkraftmikroskopie, Nanotechnologie, subsurface AFM, MUSIC-mode AFM, Tiefenprofile, Blockcopolymere, Polymerkristall, Kollagen, Nanodraht, funktionelle Polymere, supramolekulare Selbstanordnung, Oberflächeneigenschaften
Schlagwörter
(Englisch)
atomic force microscopy, nanotechnology, subsurface AFM, MUSIC-mode AFM, depth profiles, block copolymers, semicrystalline polymers, collagen, nanowire, supramolecular self-assembly, surface properties
SWD SchlagworteNanotechnologie, Rasterkraftmikroskopie, Nanodraht, Polymerkristall, Funktionelle Polymere, Kollagen
DDC Klassifikation530
Institution(en) 
HochschuleTechnische Universität Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
InstitutInstitut für Physik
ProfessurChemische Physik
BetreuerProf. Dr. Robert Magerle
GutachterProf. Dr. Robert Magerle
Prof. Dr. Christian von Borczyskowski
DokumententypDissertation
SpracheEnglisch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)22.03.2012
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung02.08.2012
Veröffentlichungsdatum (online)29.08.2012
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-94864

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