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Zoom aufs AtomWissenschaftsmagazin "Forschen in Jülich" zum Thema Mikroskopie

Wissenschaftsmagazin "Forschen in Jülich" zum Thema Mikroskopie

[8. Januar 2001]

Während Mars-Missionen geplant werden und jeden Monat neue Bilder von fernen Galaxien um die Erde gehen, vollzieht sich parallel und von der Öffentlichkeit weniger beachtet eine Revolution bei der Erkundung atomarer Welten. Dem verbesserten Blick in die Weite des Weltraums steht der Zoom aufs Atom gegenüber. Über die Entdeckungen der Physiker auf ihrer Reise in die Welt der Winzlinge berichtet die neue Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Forschen in Jülich" Schwerpunktthema Mikroskopie.

Wer hat nicht einmal als Kind oder Gymnasiast einen Pflanzenstängel oder Insektenflügel unter dem Mikroskop beäugt. Auch wenn wir Lichtmikroskope heute nur noch gelegentlich in Arztpraxen sehen: Mit verbesserter Technik ist das Lichtmikroskop vornehmlich für Biologie und Medizin nach wie vor unabdingbar. Ein Beispiel ist das "Konfokale Laser-Scanning-Mikroskop", bei dem ein Laserstrahl eine angefärbte Gewebeprobe Zeile für Zeile abtastet. Eine ausgeklügelte Optik bildet dann eine gewählte Ebene innerhalb des Präparats gestochen scharf ab.

Der Fokus des aktuellen "Forschen in Jülich", das 36 Seiten umfasst, liegt jedoch auf den "Rastersondenmikroskopen" und der "Transmissions-Elektronenmikroskopie". Diese komplizierten Maschinen und ihre Untersuchungsergebnisse finden wir gelegentlich in den Medien erwähnt, doch ihr Sinn und Zweck bleibt uns oft verborgen. Die neue Mikroskopie-Broschüre will Licht in dieses Dunkel bringen, möchte mehr Menschen die Welt des Mikrokosmos vor Augen führen, die Wissenschaftler mit modernsten Geräten immer detaillierter erforschen.

Bei ihrer Reise in atomare Welten machten die Physiker außergewöhnliche Beobachtungen. Eine davon ist, dass die Oberfläche von Festkörpern auch bei Raumtemperatur ständig in Bewegung ist: Betrachtet man eine Kupferoberfläche mit dem Rastertunnelmikroskop, dann bewegen sich sogar bei 20 Grad Celsius ständig Kupferatome auf der Oberfläche hin und her.

Eine andere Entdeckung ist, wie genau eine Schicht aus Silizium "wächst". Silizium ist das Material der Wahl für die Halbleiterindustrie. Es bildet - im Vakuum verdampft - zunächst dreieckige Inseln, die immer größer werden, bis sie sich zu einer einzigen Schicht vereinen. Jülicher Forscher filmten diesen Vorgang (http://www.fz-juelich.de/video/voigtlaender/). Wachstumsprozesse wie diese wurden erstmals im Forschungszentrum Jülich mit einem Rastertunnelmikroskop sichtbar gemacht. Erst wenn die Wissenschaftler genau wissen, wie Halbleiter wachsen, können sie bestehende Materialien, wie zum Beispiel Silizium, für die Chipfertigung optimieren und auch neue halbleitende Materialien designen.


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