Skip to main content

Odseki

Elektronska mikroskopija

AR STEM – vrhunski vrstični presevni elektronski mikroskop z atomsko ločljivostjo

Razvoj sodobnih tehnologij in področij, ki so zajeta v idejo trajnostnega razvoja, kot so obnovljivi viri energije, čiščenje in obdelava pitne in odpadne vode, nizkoogljične tehnologije, itd. zahteva istočasen razvoj in raziskave novih materialov. Pri študiju lastnosti teh materialov se izkaže, da imajo večkrat odločilen vpliv kemijska in kristalna sestava na zelo majhnih področjih, mnogokrat celo na nivoju razporeditve posameznih atomov. V zadnjih desetletjih je vzporedno z razvojem novih materialov zato opazen tudi hiter razvoj naprav in metod za opazovanje snovi na nanometerskih področjih. Kot vrhunski primer tovrstnega razvoja je vrstični presevni elektronski mikroskop z atomsko ločljivostjo -  AR STEM.

Tak mikroskop japonskega proizvajalca Jeol, model ARM 200 CF, je bil nabavljen kot skupni projekt Kemijskega inštituta iz Ljubljane in Centra odličnosti nizkoogljične tehnologije. Instrument je postavljen v posebej prirejenih prostorih novozgrajenega Preglovega raziskovalnega centra.

S to, izredno kompleksno in drago napravo lahko na posebej pripravljenem vzorcu opazujemo pri povečavah do 150 milijonkrat razporeditev posameznih skupin atomov, v določenih primerih tudi posamične atome. Iz razporeditve atomov lahko ugotovimo kristalno strukturo, s pomočjo spektroskopskih metod, kot sta energijska spektroskopija rentgenskih žarkov (EDXS) in spektroskopija energijskih izgub elektronov (EELS) pa ugotovimo vrsto in količino atomov. Določimo lahko lokalno vezavo atomov, njihovo koordinacijo in valenčno stanje. S pomočjo vseh teh podatkov lahko skoraj v popolnosti opišemo strukturo nanodelcev, kristalnih mej in dvodimenzionalnih defektov, nanoprecipitatov, ipd. S pomočjo opazovanja vzorca pri različnih kotih, s tako imenovano tomografijo, lahko določimo tridimenzionalno obliko delcev oziroma makromolekul in s tem lahko ugotovimo njihovo strukturo.

Ne nazadnje bo mikroskop zelo pomembno orodje za izvajanje aplikativnih projektov in direktne analize materialov in izdelkov, ki so v proizvodnem programu slovenske industrije. S podrobnim študijem in poglobljenim razumevanjem razvoja mikrostrukture bo možno te materiale izboljšati in s tem ustvariti boljše pogoje za trženje izdelkov.

EFTEM (energy filtered TEM) slika Cu3Pt katalizatorskih delcev v ogljikovi matrici. Ogljik – zelen, platina – vijolična in baker – moder

HAADF/STEM (high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy) slika atomov bakra (temnejši kontrast) in platine (svetlejši kontrast) v 20 nm delcu katalizatorja na osnovi spojine Cu3Pt. Zunanji deli delca so bogatejši na platini.

HAADF/STEM – atomska ločljivost
Koherentna meja med dvema fazama v sistemu (K,Na)NbO3   Nb atomi na perovskitnih B mestih so svetlejši kot K ali Na na A mestih.

AFM

NAZIV OPREMEMikroskop na atomsko silo / vrstični tunelski mikroskop z elektrokemijsko celico
LETO NABAVE2008
Vir sofinanciranja iz javnih sredstev (Paket ARRS, drugi javni viri)Programi, projekti ARRS
Opis postopka dostopa do opreme - (čas; največ 5 stavkov)Trenutno je oprema na voljo zgolj partnerjem pri nakupu opreme, ki obsegajo raziskovalce na KI ter zunanje solastnike iz FKKT, FFA, IJS in FS MB.
Namembnost opreme in dodatne informacije (največ 5 stavkov)Karakterizacija vse vrste materialov na molekularnem nivoju. Možnost meritev v sistemih med njihovim delovanjem ter uporaba v bioloških sistemih pri pogojih, ki so prisotni v njihovih naravnih okoljih.
Cena za uporabo raziskovalne opreme za izučenega uporabnika (v EUR/uro)

12,71

Za slepe in slabovidne(CTRL+F2)
barva kontrasta
velikost besedila
označitev vsebine
povečava