Raman-TERS-AFM Labor
Zwei konfokale Raman-spektroskopische Analysesysteme sind im Labor installiert, zusätzlich zur integrierten Rasterkraftmikroskopie (AFM) mit einem AIST-NT-Rastersondenmikroskop, das auch die Anwendung der spitzenverstärkten Raman-Spektroskopie (TERS) ermöglicht.
- LabRAM 300, Horiba (früher Jobin Yvon), erworben im Jahr 1998
- LabRAM HR Evolution 800, Horiba, erworben im Jahr 2018
LabRAM 300
Frequenzverdoppelter Nd-YAG-Laser (100 mW, 532,2 nm); Beugungsgitter mit 600 und 1800 Rillen/mm; Detektion mit einem Peltier-gekühlten CCD-Matrixdetektor mit langsamer Abtastung; Laserfokussierung und Probenbetrachtung mit einem vereinfachten Olympus-Mikroskop (ohne Okular), das mit verschiedenen Objektiven (5x, 10x, 40x, 50x, 80x, 100x) mit Betrachtung im Auflicht und Durchlicht ausgestattet ist; die 40x- und 100x-Objektive sind Objektive mit großem Arbeitsabstand, die für die Erforschung von Flüssigkeitseinschlüssen verwendet werden. Die Software LabSpec 5 wird zur Steuerung der Analyseeinstellungen verwendet.
Ein mobiler Linkam-Heiz-Gefriertisch (THMSG 600) kann an das System angeschlossen werden, um Raman-Messungen bei Temperaturen zwischen -190 ˚C und 600˚C zu ermöglichen.
LabRAM HR Evolution
Hochauflösendes konfokales Raman-Mikroskop und Rastersondenmikroskop; mit vollständig integrierter Lösung für die Nanospektroskopie (AFM-Raman, TERS und SNOM); 800 mm Czerny-Turner-Spektrograph; Nd-YAG-Laser (532 nm), He-Ne-Laser (632,816 nm); integriertes offenes Mikroskop Olympus BX-FM. 5x, 10x und 100 x Objektive; 9 Dichtefilter (Rad); Halter für Interferenzfilter; Kantenfilter für Rayleigh- und Anti-Stokes-Streuung; 600, 1800 und 2400 Gitter; Synapse EM-Detektor, 1600x200 Pixel, offener Elektrodenchip, Peltier-gekühlt -60 ˚C, Pixelgröße 16x16 µm; motorisierter XYZ-Mikroskoptisch, Polarisationszubehör; Softwarepaket LabSpec 6, KnowItAll-Datenbank.
AIST SmartSPM
AFM-Anwendungen: Kontakt, Semikontakt, kontaktlos, Lateralkraftmikroskopie (LFM), Piezokraftmikroskopie (PFM), Phasenkontrast, Magnetkraftmikroskopie (MFM), Single-Pass-MFM, elektrostatische Kraftmikroskopie (EFM), Single-Pass-EFM, Rasterkraftmikroskopie (SKM), SCM; flexibel geführter Hochgeschwindigkeits-SPM XYZ-Scanner mit einem Scanbereich von 100 x 100 x 15μm; SPM-Plattform mit manuellem XY-Tisch, 25 x 25 mm; vollautomatische Ausrichtung des AFM-Rückkopplungslasers und des AFM-Fotodiodensensors, kein manueller Eingriff erforderlich; vollautomatische Ausrichtung des Cantilevers nach dem Wechsel der Spitze.
Anwendungen
Die Raman-Spektroskopie hat sich zu einer wichtigen Analysetechnik in vielen Bereichen entwickelt, von der Grundlagenforschung bis hin zu angewandten Lösungen. Der Raman-Effekt ermöglicht eine schnelle, zerstörungsfreie chemische/physikalische Analyse von Feststoffen, Pulvern, Flüssigkeiten und Gasen. Die Identifizierung von Materialien auf der Mikro- und Nanoskala ist für viele Forschungsgruppen von zunehmendem Interesse. Das Forschungsprogramm für Raman-Spektroskopie umfasst eine Vielzahl von Materialien in den Geo- und Materialwissenschaften:
- Analysen von Mineralien
- Edelsteinen
- Polymere
- Halbleitern
- Korrosion
- Kohlenstoff
- Nanomaterialien
Eine spezielle Anwendung der Raman-Spektroskopie ist die qualitative und quantitative Analyse von Gasen (H2O, CO2, CH4, N2 usw.) und anderen kovalenten wässrigen Komponenten in natürlichen und synthetischen Flüssigkeitseinschlüssen unter kontrollierten Temperaturen (-190 bis 600 °C).
Die NanoRamanTM-Plattform integriert die Rasterkraftmikroskopie (AFM), die neben der Topografie auch physikalische Probeninformationen auf der Nanometerskala liefern kann, darunter Härte, Adhäsion, Reibung, Oberflächenpotenzial, elektrische und thermische Leitfähigkeit, Magnetismus und Piezoreaktion (u. a.), und dies alles zusammen mit den aus Raman gewonnenen spektroskopischen Informationen. Das Endergebnis ist eine umfassendere Probencharakterisierung in einem vielseitigen Instrument, für schnelle simultane kolokalisierte Messungen und Tip Enhanced Raman Spectroscopy (TERS)