FIB/REM (SALVE II)
Final Report Abstract
Das FIB/REM-System wurde im Rahmen des Großprojektes SALVE (sub-Angstrom low voltage electron microscopy) angeschafft. Haupteinsatzaufgabe waren die Erstellung dünnster TEM-Lamellen von klassischen Materialien weil Halbleiterschichtsysteme, Keramiken, Metalle zu nachfolgenden Untersuchung im SALVE-TEM. Das Gerät konnte nach Inbetriebnahme im April 2010 bereits sehr schnell zur Präparation von TEM-Lamellen eingesetzt werden. Im Rahmen der Arbeiten des DFG-Projektes wurde ein neuartiger Probenhalter zur Erstellung von TEM-Lamellen innerhalb eines FIB/REM entwickelt und zum Patent angemeldet, die Methode wurde unter anderem in einem Projekt DFG-Projekt anhand der Präparation von Nickelatstrukturen getestet. Inzwischen erfolgten auch Patentvergaben für die EU, USA, Japan und China. Die entsprechende Methode (X2-Holder genannt) wurde nach der Patentierung auch in Fachzeitschriften beschrieben und von uns weiterentwickelt, um auch die Nachbearbeitung der TEM-Lamellen in anderen Systemen zu ermöglichen. Die weitere wichtige Anwendung (neben der TEM-Lamellen-Präparation) des FIB/REMs liegt in der drei-dimensionalen Charakterisierung von Proben mittels Tomographie. Hier werden durch Schneiden mittels Ionenstrahl und nachfolgendem Bildeinzug mit dem Elektronenstrahl Schnittbilder erstellt, die eine 3D-Rekonstruktion ermöglicht. Wesentliche Forschungsergebnisse wurden in dem BMBF-Projekten „LuLi – effiziente und sichere Li-Batterien“ und „Li-EcoSafe – effiziente und sichere Li-Batterien“ erzielt und in entsprechenden Veröffentlichungen in Fachzeitschriften dargestellt.
Publications
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“Graphene-based sample supports for in situ high-resolution TEM electrical investigations” Journal of Physics D: Applied Physics, 44 (2011)
Westenfelder, B.; Meyer, J. C.; Biskupek, J.; Algara-Siller, G.; Lechner, L. G.; Kusterer, J.; Kaiser, U.; Krill, C. E.; Kohn, E. & Scholz, F.
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“Transformations of Carbon Adsorbates on Graphene Substrates under Extreme Heat” Nano Letters, 11 (12), 5123-5127 (2011)
Westenfelder, Benedikt; Meyer, Jannik C.; Biskupek, Johannes; Kurasch, Simon; Scholz, Ferdinand; Krill, Carl E. & Kaiser, Ute
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“Transmission electron microscopy at 20 kV for imaging and spectroscopy” Ultramicroscopy, 111, 8, 1239-1246 (2011)
Kaiser, U.; Biskupek, J.; Meyer, J.C.; Leschner, J.; Lechner, L.; Rose, H.; Stöger-Pollach, M.; Khlobystov, A.N.; Hartel, P.; Müller, H.; Haider, M.; Eyhusen, S. & Benner, G.
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Improved Focused Ion Beam Target Preparation of (S)TEM Specimen - A Method for Obtaining Ultrathin Lamellae Micros. Microanal. 18, 379-384 (2012)
Lechner, Lorenz; Biskupek, Johannes & Kaiser, Ute
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„Atomic-scale effects behind structural instabilities in Si lamellae during ion beam thinning“ AIP Advances 2, 012186 (2016)
Holmström, E.; Kotakoski, J.; Lechner, L.; Kaiser, U. & Nordlund, K.
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Au-coated carbon cathodes for improved oxygen reduction and evolution kinetics in aprotic Li–O2 batteries. Electrochemistry Communications 37 (2013), 53– 56
Marinaro, M.; Riek, U.; Eswara Moorthy, S.K.; Bernhard, J.; Kaiser, U.; Wohlfahrt-Mehrens, M. & Jörissen, L.
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Improved low-temperature electrochemical performance of Li 4 Ti 5 O 12 composite anodes for Li-ion batteries Electrochimica Acta 109 (2013), 207-213
Marinaro, M.; Nobili, F.; Birrozzi, A.; Eswara Moorthy, S.K.; Kaiser, U.; Tossici, R. & Marassi, R.
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„Electrochemical and electron microscopic characterization of Super-P based cathodes for Li–O2 batteries“ Beilstein Journal of nanotechnology 4, 665-670 (2013)
M. Marinaro, S. Eswara Moorthy, J. Bernhard, L. Jörissen, M. Wohlfahrt-Mehrens, U. Kaiser
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An In Situ SEM-FIB-Based Method for Contrast Enhancement and Tomographic Reconstruction for Structural Quantification of Porous Carbon Electrodes. Microscopy and Microanalysis 20 (2014), 1576-1580
Eswara-Moorthy, Santhana K.; Balasubramanian, Prasanth; van Mierlo, Willem; Bernhard, Jörg; Marinaro, Mario; Wohlfahrt-Mehrens, Margret; Jörissen, Ludwig & Kaiser, Ute
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Practical aspects of the use of the X2 holder for HRTEM-quality TEM sample preparation by FIB Ultramicroscopy 147, (2014), 149–155
van Mierlo, Willem; Geiger, Dorin; Robins, Alan; Stumpf, Matthias; Ray, Mary Louise; Fischione, Paul & Kaiser, Ute
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"Control of octrahedral rotations via octahedral connectivity in an expitaxially strained [1 u.c. // 4 u.c.] LaNiO3/LaGaO3 superlattice" Journal of Material Science 51 (2016) 8168
Qi, H. Y.; Kinyanjui, M. K.; Chen, X. D.; Biskupek, J.; Geiger, D.; Benckiser, E.; Habermeier, H.-U.; Keimer, B. & Kaiser, U.
