Atom Probe Tomograph

• Subject Area: Chemical Solid State and Surface Research
• Term: Funded in 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 392262703

Beantragt wird ein Gerät für Atomproben-Tomographie zur Untersuchung von komplexen Materialien, die Bestandteile von aktuellen sowie modernen noch zu entwickelnden Energiespeichersystemen sind. Der Antragsteller ist Mitglied im Batterie-Analysenetzwerk XiL-BW-e, eine Initiative des Landes Baden-Württemberg, in dessen Rahmen die hier beantragte Anlage installiert werden soll. Unter Einwirkung eines Spannungspulses oder durch einen gezielten Laserpuls wird bei der Atomproben-Tomographie (APT) die Oberfläche der Probe lagenweise verdampft und anschließend die von der Probe herausgelösten ionisierten Teilchen (z.B. Atome, Moleküle, Cluster) detektiert und analysiert. Durch Auflösung der zeitlichen und räumlichen Verteilung der Verdampfungsprodukte am Detektor, kann die dreidimensionale Zusammensetzung der Probe algorithmisch mit sub-nanometer Genauigkeit rekonstruiert werden. Akkurate experimentelle Ergebnisse dieser Art lassen sich in idealer Weise mit theoretischen Strukturmodellen, welche wir parallel zu den experimentellen Arbeiten entwickeln, qualitativ und auch quantitativ vergleichen. Die „sanfte“ laserinduzierte Verdampfung der Probe in der APT gewährleistet die große Genauigkeit der tomographischen Rekonstruktion, im Gegensatz zu Alternativmethoden wie z.B. der Sekundärionen-Massenspektroskopie (SIMS), wo die Probe durch Primärionen- Bombardement aufgelöst, aber gleichzeitig auch stark durchgemischt wird.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Atom Probe Tomograph
• Instrumentation Group: 5130 Sonstige spezielle Elektronenmikroskope
• Applicant Institution: Universität Ulm
• Leader: Professor Dr. Timo Jacob