Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 29: Rastersondentechniken (II)

O 29.8: Vortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 12:15–12:30, M

Obertonmikroskopie: Eine Methode zur Messung der elastischen Eigenschaften auf der Nanometerskala — •Tanja Drobek, Robert W. Stark und Wolfgang M. Heckl — Institut für Kristallographie und Angewandte Mineralogie, Universität München, Theresienstr. 41, 80333 München

In der Obertonmikroskopie, einer Abart der Rasterkraftmikroskopie (AFM), wird die Blattfeder im Kontakt mit der Probe bei Frequenzen oberhalb der ersten Eigenschwingung angeregt. Das mechanische Verhalten des Spitze-Probe-Kontakts bestimmt als Randbedingung die Dynamik der Blattfeder. Regt man eine Torsionsschwingung der Blattfeder an, so läßt sich ein Bildkontrast auf Basis der Schersteifigkeit des Probenmaterials erzielen. Auf der Oberfläche eines dekagonalen Al-Ni-Fe Quasikristalls bildet die elastische Anisotropie des Materials die Grundlage des Bildkontrastes in der Obertonmikroskopie [1]. Das Resonanzverhalten des Blattfeder-Probe-Systems wurde mit der Methode der Finiten Elemente untersucht. Für eine quantitative Analyse der Schersteifigkeit wurde das thermomechanische Rauschen der Blattfeder verwendet. Die Abhängigkeit der Resonanzfrequenz der Torsionsschwingung von der Auflagekraft wurde auf verschiedenen Materialien untersucht und mit einem theoretischen Modell verglichen. [1] T. Drobek, R. W. Stark, M. Gräber, W. M. Heckl, New J. Phys., 1 (1999) 15.1