Elektronenmikroskopie

Universität Salzburg

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Core Facilities (CF)

Kurzbeschreibung

Die Core Facility "Elektronenmikroskopie" ist mit einem Zeiss Ultra Plus Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop (FE-REM), einem JEOL JEM-F200 Transmissionselektronenmikroskop mit Cold-FEG Elektronenquelle und der nötigen Probenpräparation wie zum Beispiel dem Precision Ion Polishing System (PIPS II) von Gatan ausgestattet.
Das FE-REM kann sowohl anorganische als auch organische Probenstrukturen mit hoher Auflösung abbilden. Das Ladungskompensationssystem des Mikroskops ermöglicht darüber hinaus auch die Abbildung von nicht-leitenden Proben, ohne diese vorher mit leitfähigem Material beschichten zu müssen.

Mit einer Vielzahl von Analysenmöglichkeiten wie Sekundär- und Rückstreuelektronen-Abbildung, energiedispersiver Röntgenspektroskopie, Electron Back Scattered Diffraction, Kathodolumineszenz (CL), Mikro-Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie, der Electron-Beam-Induced Current- Methode und Möglichkeiten zur integrierten Mikro-Leitfähigkeitsmessungen ist dieses FE-REM einzigartig.

Das TEM, welches mit einer Cold-FEG Elektronenquelle (Energiedispersion von 0.3 eV) ausgestattet ist, kann sowohl anorganische als auch organische Probenstrukturen bis auf den Sub-Nanometerbereich (TEM: 0.08 nm & STEM 0.15 nm) abbilden. Das TEM kann mit Beschleunigungsspannungen von 60 kV, 80 kV und 200 kV betrieben werden und eignet sich deshalb auch für die Untersuchung biologischer und strahlenempfindlichen Proben. Das Mikroskop zeichnet sich durch die hohe Helligkeit der Elektronenquelle, den großen Raumwinkel des fensterlosen EDX Detektors (knapp 1 sr), einen Rückstreu- bzw. Sekundärelektronendetektor (BEI) und der Möglichkeit hochauflösende Bilder mit Elementkontrast mittels des High Angle Annular Dark Field (HAADF) Detektors aufzunehmen aus.

Die Ionendünnungsanlage (PIPS II) wird in der Probenpräparation für die Transmissionselektronenmikroskopie angewandt. Mit der PIPS II von GATAN ist es möglich konventionelle und Querschnittsproben mittels Ar-Ionen mit einer Beschleunigungsspannung von 0.1 kV bis 8 kV auf eine Dicke von bis zu 10 nm zu dünnen. Ein eingebautes hochauflösendes digitales Lichtmikroskop ermöglicht die zielgenaue Präparation. Die Probe kann mittels flüssigem Stickstoff gekühlt werden, um die Erwärmung der Probe während des Dünnungsprozesses zu verringern. Des Weiteren können FIB-Proben (Focused Ion Beam) ebenfalls auf die gewünschte Dicke nachgedünnt werden.

Ansprechperson

Prof. Dr. Oliver Diwald

Research Services

REM: Abbildung von Oberflächen und Querschnitten; Elementaranalyse; Kathodolumineszenz, Charakterisierung von Ladungsträgern (EBIC)
TEM: Hochauflösende Abbildung von Festkörpern, Nanopartikel und Aerogelen (TEM & STEM); Elementanalyse (EDX); Strukturanalyse (SAED), Abbildung von Oberflächen (BEI), Abbildungen mit Elementkontrast (HAADF)
Probenpräparation für REM und TEM

Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur

Die beiden Elektronenmikroskope (REM & TEM) werden zur hochaufgelösten physikalischen und chemischen Charakterisierung von Festkörpern, sowie Mikro- und Nanostrukturen verwendet.

Typische Anwendungen finden sich im Bereich der
• Untersuchung von Gitterdefekten und Mikrorissen in Mg-Knetlegierungen und AlTi-Legierungen
• Charakterisierung von Aerogelen
• Charakterisierung von MgO, TiO2, ZnO Nanopartikel
• Charakterisierung von Halbleiterstrukturen
• der Untersuchung optoelektronischer Materialien im Zusammenhang mit Nitrid-Halbleiter-Beschichtungen, Nanostrukturen und Heterostrukturen bis zu Nanostruktur-Oxiden (ZnO, ZrO2, Y3Al5O12), Indiumphosphid und Materialien mit selten Erden
• Charakterisierung von Leuchtstoffen und Materialien für photovoltaische Anwendungen

Phasenidentifikation
• Darstellung der Kristallit-Orientierung in einem Gefüge
• Untersuchung von Korngrenzen, Probenmorphologien und höher-dimensionalen Defekten
• Untersuchung der lokalen Heterogenität und chemische Materialunterscheidung
• Abbildung von Mikrobeanspruchung
• Messung der elektrischen Eigenschaften im Mikrometerbereich
• Nanomanipulation
• In-situ-Aushebevorrichtung

Zielpräparation von verschiedensten Proben für die Transmissionselektronenmikroskopie
• konventionelle Proben (Metalle, Keramiken, Halbleiter, Polymere)
• Querschnittsproben
• Nachdünnung von FIB Proben
• Reinigung von Artefakten wie amorphe Bereiche und Oxid-Schichten

Equipment der Core Facility

Prof. Dr. Oliver Diwald
Fachbereich Chemie und Physik der Materialien
0043 662 8044 6224
oliver.diwald@sbg.ac.at
https://www.uni-salzburg.at/index.php?id=205087&L=1
Bitte kontaktieren Sie uns unter science.plus@sbg.ac.at, oder kontaktieren Sie direkt die/den FI-Verantwortliche/n
FH Landshut
Universität Salzburg, Fachbereich Biowissenschaften (A. Duschl)
AB Mikroelektronik
AMAG
Brückner
Dentalwerk Bürmoos
OMV
Bosch
Sony
AIT Ranshofen
AB 97 Technologie und Forschungsplattform "Hybrid Materials": TFP-HyMat
2016-2018
Musso M., Hüsing N.
Interreg Österreich-Bayern 2014-2020
http://www.interreg-bayaut.net/projekte/liste-der-vorhaben/projektzusammenfassung-tfp-hymat/

Synthese, Charakterisierung und technologische Fertigungsansätze für den Leichtbau 'n2m' (nano-to-macro)
2015-2018
Hüsing N., Diwald O., Musso M., Bourret G., Redhammer G., Huber O., Saage H.
Interreg Österreich-Bayern 2014- 2020
http://www.interreg-bayaut.net/projekte/liste-der-vorhaben/projektzusammenfassung-ab29/

Hybrid Supercaps
2015-2018
Hüsing N., Paris O.
FFG Energieforschung/ 848808

Nature, reactivity and functionality of hydrogen-derived electron centers in semiconducting oxides
2015-2019
Berger, Th.
https://www.uni-salzburg.at/index.php?id=204780&L=1

Post-collisional plutonism in the south-western Bohemian massif
2015-2017
Finger, F.
FWF I1993-N29

Intergranulare Bereiche in nanokristallinen Keramiken
2017-2020
Diwald, O.
FWF

Vapor phase synthesized MgO nanocubes as seed structures in solution
2015-2016
Diwald, O.
DFG
http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/215441693

Deformation of hierarchical and anisotropic porous solids by fluid adsorption
2014-2017
Hüsing N., Paris O. (Montanuniversität Leoben), Reichenauer G. (ZAE Bayern)
FWF, DFG

Oxidische Nanostrukturen
2013-2016
Diwald O.
DFG
http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/238350812

Novel Pt-poor catalysts for the electrocatalytic O2 reduction based on modified, nanostructured metal oxides
2013-2016
Hüsing N., Behm R.J.
FWF/DFG

Formation and destruction of monazite in metamorphic rocks
Laufzeit 2010-2015
Finger, F.
FWF 22480-N21

Post-collisional plutonism in the south-western Bohemian massif
Laufzeit 2015-2017
Finger, F.
FWF I1993-N29
Information Depth in Backscattered Electron Microscopy of Nanoparticles Within a Solid Matrix
2018
Johannes A Österreicher, Florian Grabner, Andreas Schiffl, Sabine Schwarz, Gilles R, Bourret
Materials Characterization
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1044580317322295
DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.01.049

Secondary precipitation during homogenization of Al-Mg-Si alloys: Influence on high temperature flow stress
2017
Österreicher J. A., Kumar K., Schiffl A., Schwarz S., Bourret G. R.
Materials Science and Engineering: A
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509317300990
DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.01.074

Confined Etching within 2D and 3D Colloidal Crystals for Tunable Nanostructured Templates: Local Environment Matters
2017
J. Fedja, R. Oberreiter, M. Salihovic, M. Elsaesser, G. R. Bourret
ACS Appl. Mater. & Interf.
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b14226
DOI: 10.1021/acsami.6b14226

Investigation of Mass-Produced Substrates for Reproducible Surface-Enhanced Raman Scattering Measurements over Large Areas
2017
Andreas Reyer, Adrian Prinz, Stefano Giancristofaro, Johannes Schneider, Durval Bertoldo Menezes, Gregor Zickler, Gilles R. Bourret, Maurizio E. Musso
ACS Appl. Mater. & Interf.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b06002
DOI: 10.1021/acsami.7b06002

Flexible Organofunctional Aerogels
2017
C.R. Ehgartner, S. Grandl, A. Feinle, N. Hüsing
Dalton Trans. 2017, 46, 8809-8817
DOI:10.1039/C7DT00558J

Setting Directions: Anisotropy in Hierarchically Organized Porous Silica
2017
F. Putz, R. Morak, M.S. Elsässer, C. Balzer, S. Braxmeier, J. Bernardi, O. Paris, G. Reichenauer, N. Hüsing
Chem. Mater., 2017, 29, 7969-7975
DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b03032

Monolithic porous magnesium silicide
2017
N. Hayati-Roodbari, M.S. Elsaesser, J. Bernardi, N. Huesing
Dalton Trans. 2017, 46, 8855-8860
DOI:10.1039/c7dt00571g

Synthesis and electrocatalytic performance of spherical core-shell tantalum (oxy)nitride@nitrided carbon composites in the oxygen reduction reaction
2016
M. Wassner, M. Eckardt, C. Gebauer, G. R. Bourret, N. Hüsing, R. J. Behm
Electrochimica Acta, 2016, 227, 367-381
DOI:10.1016/j.electacta.2016.12.145

Stability and Local Environment of Iron in Vapor Phase Grown MgO Nanocrystals
2017
Niedermaier M., Dolcet P., Gheisi A.R., (...), Bernardi J., Diwald O.
Journal of Physical Chemistry C; 121(43), pp. 24292-24301

Iron Precursor Decomposition in the Magnesium Combustion Flame: A New Approach for the Synthesis of Particulate Metal Oxide Nanocomposites
2017
Gheisi A.R., Niedermaier M., Tippelt G., (...), Bernardi J., Diwald O.
Particle and Particle Systems Characterization; 34(10),1700109

Enzyme adsorption-induced activity changes: A quantitative study on TiO2model agglomerates
2017
Márquez A., Kocsis K., Zickler G., (...), Berger T., Diwald O.
Journal of Nanobiotechnology; 15(1),55

Hydroxylation Induced Alignment of Metal Oxide Nanocubes
2017
Thomele D., Bourret G.R., Bernardi J., Bockstedte M., Diwald O.
Angewandte Chemie - International Edition; 56(5), pp. 1407-1410

Porphyrin Metalation at MgO Surfaces: A Spectroscopic and Quantum Mechanical Study on Complementary Model Systems
2016
Schneider J., Franke M., Gurrath M., Röckert M., Berger T., Bernardi J., Meyer B., Steinrück H.-P., Lytken O., Diwald O.
Chemistry - A European Journal, 22, 1744-1749
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201503661/abstract
DOI: 10.1002/chem.201503661

Defects in Porous Networks of WO3 Particle Aggregates
2016
A. Márquez, M. J. Rodríguez-Pérez, J. A. Anta, G. Rodríguez-Gattorno, G. R. Bourret, G. Oskam and T. Berger
ChemElectroChem, 3, 658-667
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/celc.201500435/full
DOI: 10.1002/celc.201500435

Sample preparation methods for scanning electron microscopy of homogenized Al-Mg-Si billets: A comparative study
2016
Johannes Albert Österreicher, Manoj Kumar, Andreas Schiffl, Sabine Schwarz, Daniel Hillebrand, Gilles Remi Bourret
Materials Characterization 122, 63–69
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1044580316306210
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.matchar.2016.10.020

Modification of Charge Trapping at Particle/Particle Interfaces by Electrochemical Hydrogen Doping of Nanocrystalline TiO2
2016
Juan M. Jiménez, Gilles R. Bourret, Thomas Berger and Keith P. McKenna
J. Am. Chem. Soc. 138, 15956–15964
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b08636
DOI: 10.1021/jacs.6b08636

“Satellite monazites” in polymetamorphic basement rocks of the Alps: their origin and petrological significance
2016
Finger F., Krenn E., Schulz B., Harlov D., Schiller D.
American Mineralogist

Defect and Surface Area Control in Hydrothermally Synthesized LiMn0.8Fe0.2PO4 Using a Phosphate Based Structure Directing Agent
2015
Schoiber J., Tippelt G., Redhammer G.J., Yada C., Dolotko O., Berger R.J.F., Husing N.
CRYSTAL GROWTH & DESIGN
DOI: 10.1021/acs.cgd.5b00324

Ordered Meso-/Macroporous Silica and Titania Films by Breath Figure Templating in Combination with Non-Hydrolytic Sol-Gel Processing
2015
Feinle A., Akbarzadeh J., Peterlik H., Hüsing N.
Microporous and Mesoporous Materials
DOI:10.1016/j.micromeso.2015.06.043

A Two-Step Synthesis for Li2CoPO4F as High-Voltage Cathode Material
2015
Schoiber J., Berger R.J.F., Yada C., Miki H., Hüsing N.
JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY
DOI: 10.1149/2.0331514jes

Self-supporting hierarchically organized silicon networks via magnesiothermic reduction
2016
Waitzinger M., Elsässer M.S., Berger R.J.F., Akbarzadeh J., Peterlik H., Hüsing N.
MONATSHEFTE FÜR CHEMIE
DOI:10.1007/s00706-015-1611-8

Sol-gel synthesis of monolithic materials with hierarchical porosity
2016
Feinle A., Elsässer M.E., Hüsing N.
Chem. Soc. Rev.
DOI:10.1039/c5cs00710k

Thin water films and magnesium hydroxide fiber growth
2015
Gheisi A., Sternig A., Redhammer G.J., Diwald O.
RSC ADVANCES
DOI: 10.1039/c5ra18202f

Particle Networks from Powder Mixtures: Generation of TiO2-SnO2 Heterojunctions via Surface Charge-Induced Heteroaggregation
2013
Siedl, N., Baumann S.O., Elser M.J., Diwald, O.
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
DOI: 10.1021/jp307737s

Microcrystals of Th-rich monazite (La) with a negative Ce anomaly in metadiorite and their role for documenting Cretaceous metamorphism in the Slavonian Mountains (Croatia).
2013
Starijaš Mayer B., Krenn E., Finger F.
Mineralogy and Petrology

A Two-Step Synthesis for Li2CoPO4F as High-Voltage Cathode Material
2015
Schoiber, J.; Berger, R.J.F.; Yada, C.; Miki, H.; Husing, N.
JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY
DOI: 10.1149/2.0331514jes

Self-supporting hierarchically organized silicon networks via magnesiothermic reduction
2016
Waitzinger, M.; Elsässer, M.S.; Berger, R.J.F.; Akbarzadeh, J.; Peterlik, H.; Hüsing, N.
MONATSHEFTE FÜR CHEMIE
DOI:10.1007/s00706-015-1611-8

Sol-gel synthesis of monolithic materials with hierarchical porosity
2016
Feinle, A.; Elsässer, M.E.; Hüsing, N.
Chem. Soc. Rev.
DOI:10.1039/c5cs00710k

Thin water films and magnesium hydroxide fiber growth
2015
Gheisi, A; Sternig, A; Redhammer, GJ; Diwald, O;
RSC ADVANCES
DOI: 10.1039/c5ra18202f

Particle Networks from Powder Mixtures: Generation of TiO2-SnO2 Heterojunctions via Surface Charge-Induced Heteroaggregation
2013
Siedl, N; Baumann, SO; Elser, MJ; Diwald, O ;
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
DOI: 10.1021/jp307737s

Microcrystals of Th-rich monazite (La) with a negative Ce anomaly in metadiorite and their role for documenting Cretaceous metamorphism in the Slavonian Mountains (Croatia).
2013
Starijaš Mayer B., Krenn E., Finger F
Mineralogy and Petrology