Abb 1: Korrelative Untersuchung von Kollagenfasern eines Knochens mittels REM und AFM
Unser neuer Lieferant GETec aus Österreich leistet Pionierarbeit, wenn es um die korrelative Kombination von Rasterkraft- mit Rasterelektronenmessungen geht (AFM mit REM). Das AFSEM-System von GETec ist mit vielen kommerziellen Elektronenmikroskopen (z.B. von FEI, JEOL, Hitachi, Zeiss, Tescan) kompatibel und erweitert Ihr REM schnell und einfach mit den gängigsten Messmodi der Rasterkraftmikroskopie. So können Sie z. B. unkompliziert Informationen über die Topographie, die Leitfähigkeit sowie die mechanischen oder magnetischen Eigenschaften Ihrer Probe erlangen. Die vollständige Funktionalität Ihres REM-Systems bleibt dabei selbstverständlich erhalten.
Anwendung findet dieser korrelative Ansatz von AFM- und REM-Messungen in den unterschiedlichsten Forschungsgebieten. So haben Mediziner und Biologen bereits die Kollagenstruktur eines Knochens korrelativ mit dem AFSEM untersucht und damit neue Erkenntnisse hinsichtlich z. B. in der Osteoporose-Forschung erlangt (siehe Abbildung 1).
Abb 2: Kombination von AFM, SEM und Nanoindentation in einem System. A zeigt das REM- und B das korrespondierende AFM-Bild
Ein anderes aktuelles Themengebiet ist die Nanoindentation von materialwissenschaftlichen Proben und der anschließenden Untersuchung mittels REM und AFM. All dies kann in einem REM geschehen, ohne dass die Probe ausgebaut werden muss. Abbildung 2A zeigt Ihnen das SEM und 2B das zugehörige AFM-Bild (siehe hierzu auch den Artikel „Schnelles Finden und Beobachten der Indentation mit Ihrem REM und detailliertes Messen mit AFSEM“).
Abb 3: Kombination von REM und AFM auf freistehenden Graphen-Membranen und Nanodrähten
Ein weiterer aktueller Einsatzbereich ist die Untersuchung nanomechanischer Eigenschaften von 2D-Materialien und anderer Nanostrukturen wie z.B. Nanodrähten. Abbildung 3 zeigt die Untersuchung von freistehenden Graphen-Membranen: Das REM-Bild ermöglicht die Identifikation des Messbereichs und die gezielte Positionierung der Cantileverspitze auf einer freistehenden Graphen-Membran, wobei die 3D-Topographie der Membran in sehr hoher Auflösung aufgenommen wird.
Abb 4: AFM-Aufbau für Messungen an schwer zugänglichen Werkstücken
Der korrelative Ansatz von AFSEM, nämlich die Kombination komplementärer Mikroskopiemethoden, kann auch bei Umgebungsbedingungen realisiert werden. So können z. B. Untrsuchungen an schwer zugänglichen Werkstücken an der Luft in Kombination mit klassischen optischen oder Laser-Mikroskopen durchgeführt werden. Als Beispiele werden hier die Topographie-Messungen an einem Getrieberad und am Werkstoff Holz vorgeführt (Abbildung 4).
Die Vielseitigkeit des korrelativen Ansatzes macht dieses Messsystem extrem leistungsstark und ermöglicht neue Erkenntnisse in den unterschiedlichsten Forschungsfeldern.
