Phasenrekonstruktion und Spektroskopie von Atomen und Molekülen in und auf Graphen mittels fortgeschrittener Elektronenmikroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Tobias Koch, seit 11/2023
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451037016

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist das Abbilden und Quantifizieren der lokalen, atomaren und elektronischen Struktur sowie der elektrostatischen Felder von funktionalisiertem Graphen mittels fortgeschrittener Methoden der Transmissionselektronenmikroskopie. Dabei soll neben der Bestimmung der Position und Spezies jedes Atoms in der Struktur auch das elektrostatische Potential in deren Umgebung bestimmt und die Art der Funktionalisierung auf, beziehungsweise in der Graphenstruktur ermittelt werden. Aus diesen Daten lässt sich ein quantitatives Verständnis der Struktur und der Eigenschaften der einzelnen funktionalisierten Stellen sowie deren Einfluss auf die mesoskopischen Eigenschaften des Materials ableiten. Es soll Graphen untersucht werden, welches mit interstitiellen Atomen dotiert wurde und auch solches, dessen Oberflächen auf verschiedene Weisen funktionalisiert wurde. Dafür werden elektronenholographische und analytische elektronenmikroskopische Methoden zum Einsatz kommen. Neben der Entwicklung eines detaillierteren Verständnisses der durch die Funktionalisierung bedingten Änderung der Eigenschaften und der Struktur von Graphen wird die in diesem Forschungsvorhaben vorgeschlagene experimentelle Strategie den Weg für die Entwicklung einer integrierten Charakterisierungsmethode für strahlungsempfindliche zwei-dimensionale Materialien mittels Elektronenmikroskopie bereiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Gerardo Algara Siller, bis 11/2023