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MET-Vortrag

Hochsensitive tomographische Materialcharakterisierung von Funktions- und Strukturwerkstoffen mit sub-nm Auflösung: 3D-Atomsondentomographie

Friday (20.09.2019)
09:50 - 10:10 Uhr Hamburg 1
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Atomsondentomographie ermöglicht die dreidimensionale, nanoskalige Charakterisierung von Feststoffen. Durch sequentielle Feldverdampfung einzelner Atome in Kombination mit ortsaufgelöster Flugzeit-Massenspektrometrie wird ein hochaufgelöstes räumliches Modell des untersuchten Materials rekonstruiert. Dabei wird eine Detektionsempfindlichkeit von wenigen ppm und eine örtliche Auflösung von ca. 0.2 nm erreicht. Dadurch wird die Korrelation zwischen Materialeigenschaften und Mikrostruktur mit einer anderweitig nicht erreichbaren Kombination aus Auflösung und Detektionsempfindlichkeit ermöglicht. Mit einem Auflösungsvermögen im Bereich moderner Transmissions-Elektronenmikroskope erlaubt die Methode eine hochempfindliche Charakterisierung sowohl kristalliner als auch amorpher Materialien. Auch stark gekrümmte Strukturen können problemlos analysiert, lokale Anreicherungen identifiziert und die zugrundeliegende Struktur durch vielfältige statistische Auswertungsroutinen im Detail untersucht werden.

Der Vortrag wird eine Einleitung in die Methodik bieten, orientiert an einigen Beispielen von Materialien, die in der Fraunhofer-Projektgruppe IWKS untersucht wurden: Seltenerdmagnete, ein Modellsystem zur Untersuchung der Ausscheidungshärtung sowie Matrixkomponente und SiC Fasern von hochtemperaturstabilen Kompositen. Die Probenpräparation durch in-situ FIB lift-out und annular-milling sowie einige der zahlreichen Möglichkeiten zur detaillierten Untersuchung der lokalen chemischen Zusammensetzung der Werkstoffe, wie Konzentrationsprofile, Paarverteilungsfunktionen und proximity-Histogramme, werden dabei ebenso beleuchtet.

 

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Urban Rohrmann
Fraunhofer-Einrichtung Wertstoffkreisläufe u. Ressourcenstrategie IWKS
Weitere Autoren/Referenten:
  • Konrad Güth
    Fraunhofer ISC - Projektgruppe IWKS
  • Prof. Dr. Oliver Gutfleisch
    Technische Universität Darmstadt, Fraunhofer ISC - Projektgruppe IWKS
  • Prof. Dr. Anke Weidenkaff
    Fraunhofer ISC - Projektgruppe IWKS