Multifunktioinaler Impedanzmessplatz
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ein wesentlicher Einsatzbereich des AFM war die Untersuchung von Nanomaterialien und Nanokompositen auf der Basis von Kohlenstoffnanoröhren (CNTs und Graphen. Dabei wurden verschiedene Mess-Modi, z.B. Topographie, Phasenverschiebung, elektrische Kraftmikroskopie, Klevin-Probe Kraftmikroskopie, sowie Kraft-Abstands-Kurven, angewandt. Durch topographische und elektrische Messungen mit dem AFM konnten CNTs und Graphen hinsichtlich Ausrichtung, Größe, Länge und Topographie/Rauhigkeit näher charakterisiert werden. Die Untersuchung der Oberflächeneigenschaften wurde genutzt, um die Herstellungsverfahren für CNT, Graphen und CNT/Polymer-Schichten Schichten hinsichtlich Homogenität und Verteilung gezielt zu verbessern. Außerdem wurden die Oberflächen nach Tensidrückständen, die optional zur Entbündelung der CNTs genutzt werden, untersucht. Desweiterem wurden erste CNT/Polymer-Kompositschichten mit elektrischen AFM-Methoden hinsichtlich der Verteilung der CNTs im Volumen (Subsurface-Analyse) untersucht. Diese Informationen über die Verteilung der haben geholfen, um das Funktionsprinzip von CNT basierten Dehnungssensoren besser zu verstehen. In diesem Zusammenhang wurden die mechanischen Eigenschaften, wie z.B. Haftung, E-Modul von CNT/Polymer-Kompositschichten auf verschiedenen Substraten, bzw. auf Substraten mit verschiedener Vorbehandlung mit Hilfe des Kraft-Abstands-Verhaltens studiert. Ein weiteres Untersuchungsgebiet stellen magnetische Funktionsschichten dar. Der Fokus lag auf Heusler und Terfenol Legierungen, welche als magnetostriktive Materialien in der Aktorik einsetzbar sind. Diese Materialien wurden mit dem AFM hinsichtlich ihrer Oberflächeneigenschaften und ihrer Formveränderung, sowie magnetischen Domänenstruktur mit und ohne magnetischen Feld untersucht. Damit konnten Rückschlüsse auf die Wachstumsbedingungen im Falle der Heusler Legierungen, und das Oszillations- /Deformationsverhalten im Falle von Terfenol Legierungen erhalten werden. Diese Informationen sind wichtig für weitere Experimente und die Realisierung von konkreter Anwendungen. In Kombination mit dem Netzwerkanalysator (PNA) konnten Messaufgaben im oberen Frequenzbereich von 110MHz auf 26,5GHz durchgeführt werden. In diesem Bereich wurden RFID-Antennen auf der Basis von CNT/Polymerkompositen, die später als Dehnungssensor funkgieren können, hinsichtlich ihres Resonanzverhaltens untersucht werden. Mit PNA konnten GHz-Anwendungen der Dehnungssensoren erprobt und verbessert. Einige internationale Kooperationen konnten durch Abschlussarbeiten am Großgerät aufgebaut werden. Diese sind fanden entweder im Rahmen von DAAD-Projekten statt oder durch Finanzierung durch die Heimat-Universität die Gastwissenschaftler unterstützt. Thematisch lagen die Arbeiten im Bereich des Korrosionsschutzes und der Rauheitsuntersuchung bei Metallbearbeitungsprozessen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Electromagnetic Simulation of Flexible Strain Sensor based Microstrip Patch Antenna, International Journal of Microwave and Optical Technology
A. Benchirouf, R. Zichner, C. Müller, O. Kanoun
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Natural Products as a Source of Environmentally Friendly Corrosion Inhibitors of Mild Steel in Dilute Sulphuric Acid: Experimental and Computational Studies, Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces
M. Tezeghdenti, N. Etteyeb, L. Dhouibi, O. Kanoun, A. Al-Hamry
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Ni74Mn20Ga6 alloys grown by molecular beam epitaxy on GaAs/ AlAs/In0.2Ga0.8As (001), Thin Solid Films
C. Müller, I. T. Neckel, V. Engemaier, D. Pohl, W. H. Schreiner, D. H. Mosca
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Transformation of epitaxial NiMnGa/InGaAs nanomembranes grown on GaAs substrates into freestanding microtubes, RSC Advances
C. Müller, I. Neckel, M. Monecke, V. Dzhagan, G. Salvan, S. Schulze, S. Baunack, T. Gemming, V. Engemaier, D. H. Mosca
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High-resolution inkjet printing of conductive carbon nanotube twin lines utilizing evaporation-driven self-assembly, Carbon
N. Trong Dinh, E. Sowade, T. Blaudeck, S. Herrmann, R. D. Rodriguez, D.R.T. Zahn, S.E. Schulz, R. Baumann, O. Kanoun
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Investigation of the magnetostrictive effect in a terfenol-D plate under a non-uniform magnetic field by atomic force microscopy, Materials & Design
S. Naifar, S. Bradai, C. Viehweger, O. Kanoun, S. Choura
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Tuning the reduction and conductivity of solution-processed graphene oxide by intense pulsed light, Carbon
A. Al-Hamry, H. Kang, E. Sowade,,V. Dzhagan R.D. Rodriguez, C. Müller, D.R.T. Zahn, R.R. Baumann, O. Kanoun
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MWCNT- PDMS Nanocomposite Based Flexible Multifunctional Sensor for Health Monitoring, Procedia Engineering
R. Ramalingame, N. Udhayakumar, R. Torres, I.T. Neckel, C. Müller, O. Kanoun
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Processing and Characterization of MWCNTs/Epoxy Nanocomposites Thin Films for Strain Sensing Applications, Sensors and Actuators A
A. Bouhamed, C. Müller, S. Choura O. Kanoun
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Tuning the adhesion between polyimide substrate and MWCNTs/epoxy nanocomposite by surface treatment, Applied Surface Science
A. Bouhamed, A. M. Kiaa, S. Naifar, V. Dzhagan, C. Müller, D.R.T. Zahn, S. Choura, O. Kanoun
