AG Brenker
Nanoforschung in den Geowissenschaften
Das Hauptziel der Arbeitsgruppe NanoGeoscience ist es auf der Basis der Analyse von Baufehlern in Kristallen und sowie der chemischen Variabilität im sub-mikrometer Bereich Rückschlüsse auf Prozessabläufe zu erlangen. Hierzu zählt die Entschlüsselung und Rekonstruktion der thermisch-mechanischen Entwicklungsgeschichte von Kristallen in irdischen und extraterrestrischen Materialien ebenso wie die Untersuchung von Verfahrensschritten innerhalb der Materialwissenschaft.
Die methodischen Schwerpunkte liegen in der analytischen (ATEM) und hochauflösenden Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) und der kombinierten konfokalen Mikro-Röntgenfluoreszenz und Mikro-Röntgenbeugung mittels Synchroton-Strahlung (z.Zt. am ESRF (Grenoble) und DESY (Hamburg)).Die Kombination mit weiteren mikro- und nanoanalytischen Arbeitsmethoden (EBSD, Mikro-Ramanspektroskopie, Mikrosonde, NanoSIMS etc.) hat sich hierbei als besonders erfolgreich erwiesen und wird mit unterschiedlichen Kooperationspartnern durchgeführt.
Die analytische Transmissionselektronenmikroskopie eröffnet den direkten Blick auf ablaufende oder bereits abgelaufene Prozesse. So können Reaktions-, Umwandlungs-, Verformungs- oder Kristallisationsmechanismen direkt beobachtet oder nachvollzogen werden. Die Nutzung von Röntgenbeugungs- und Röntgenfluoreszenzverfahren mittels Synchroton-Strahlung bietet die ideale Verknüpfung zu mikroanalytischen Standardverfahren und lichtmikroskopischen Untersuchungen. Zahlreiche Synchrotonquellen sind inzwischen bestrebt den Sprung zu einer Punkt-Auflösung von nur wenigen Nanometern zu erlangen. Im Routinebetrieb sind Strahldurchmesser weit unter einem Mikrometer bereits realisierbar. Hierdurch wird künftig die Kombination von Transmissionselektronenmikroskopie und analytischen Verfahren an Teilchenbeschleunigern zu einem noch wirkungsvolleren Werkzeug werden.
Mit diesen analytischen Möglichkeiten im Hintergrund arbeiten wir an einer Reihe unterschiedlicher Projekte. Gemeinsam ist allen Projekten der Bezug zwischen der Analyse von Kristallbaufehlern und der Prozessquantifizierung.
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