Characterization of nanowires and nanotubes with the low energy electron point source (LEEPS) microscope

• Antragsteller: Professor Dr. Armin Gölzhäuser
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5428834

The Low Energy Electron Point Source (LEEPS) microscope is a novel instrument for the characterization of structural, electrical and mechanical properties of single molecules and nanostructures. In the proposed project, we develop procedures to employ LEEPS as a tool for the characterization of structural, mechanical, electric and magnetic properties nanotubes and nanowires. As test object, we examine electrospun polymer nanowires and TUFT and WASTE polymer nanotubes provided by groups from the priority program (Greiner, Wehrspohn, Wendorff). The LEEPS microscope is utilized for holographic imaging to characterize the structure and electrostatic charge that is present on - adequately prepared - individual nanotubes and nanowires. The electrical conductance through individual tubes is measured with the point source as a movable electrode. The obtained I-V curves are then related to structural features that have been determined by imaging distinct individual tubes. Point source are capable of mechanical manipulation on individual tubes and it is intended to explore the characterization of elastic properties of individual tubes. Das LEEPS (Low Energy Electron Point Source) Mikroskop ist ein neuartiges Instrument zur Charakterisierung von einzelnen Molekülen und Nanostrukturen. In dem vorgeschlagenen Projekt soll LEEPS als Werkzeug zur Analyse struktureller, mechanischer, elektrischer und magnetischer Eigenschaften von Nanoröhrchen und Nanodrähten entwickelt werden. Als Modellsysteme untersuchen wir durch elektrospinning hergestellte Polymerdrähte, sowie mittels TUFT und WASTE präparierte Polymer Nanoröhrchen, die von Gruppen aus dem Schwerpunktsprogramm (Greiner, Wehrspohn, Wendorff) zur Verfügung gestellt werden. Das LEEPS Mikroskop wird zunächst zur Charakterisierung der Struktur und elektrostatischer Ladung von - geeignet präparierten - Nanoröhrchen und Nanodrähten eingesetzt. Die elektrische Leitung durch einzelne Röhrchen wird durch den Einsatz der Punktquelle als bewegliche Elektrode gemessen. Die dabei erhaltenen Strom-Spannungscharakteristiken werden in Beziehung zur Struktur der Röhrchen gesetzt. Zur Charakterisierung elastischer Eigenschaften einzelner Nanoröhrchen sollen auch mechanische Manipulationen an einzelnen Röhrchen - explorativ - untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1165: Nanodrähte und Nanoröhren: von kontrollierter Synthese zur Funktion
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. André Beyer