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Physik: Die Mikroskopierevolution

Ausgeklügelte Technologien haben die Elektronenmikroskopie in den letzten Jahren stark vorangebracht. Das hat Forschern auf Ebene der Atome und Moleküle reichlich Überraschungen und ungeahnte Möglichkeiten beschert.
Elektronenmikroskop

Ohne Messergebnisse können Naturwissenschaftler nicht forschen, wie David Muller von der Cornell University in New York nur zu gut weiß. Als Experimentalphysiker ist er an der atomaren Zusammensetzung von Materialien interessiert und stößt dabei immer wieder an die Grenzen der Bildgebung.

Als besonders problematisch erwiesen sich ultradünne Schichten von Molybdändisulfid (MoS2), aktueller Hoffnungsträger in der Mikroelektronikindustrie. Wie bei Graphen lassen sich zweidimensionale MoS2-Lagen herstellen, die viel versprechende elektronische Eigenschaften besitzen. Beispielsweise könnten sie noch kleinere Transistoren ermöglichen, was zu leistungsfähigeren Computerchips führen würde. Als Muller und seine Kollegen die erstaunlichen Halbleiter genauer untersuchen wollten, konnten sie allerdings selbst mit den besten Elektronenmikroskopen die Schwefelatome der MoS2-Proben kaum erkennen. Es ließ sich bloß erahnen, ob man eine reine Probe vor sich hatte oder ob sich Fremdatome in das Material geschlichen hatten.

Im Juli 2018 wendete sich das Blatt jedoch …

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