M.Sc. Anna Lisa Eichhorn (geb. Hawlitschek)
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Darmstadt
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Untersuchung des Einflusses von Defekten auf die nanomechanischen Eigenschaften von Graphen mittels Multifrequenz-Rasterkraftmikroskopie |
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Anna Lisa Eichhorn and Christian Dietz: Simultaneous Deconvolution of In-Plane and Out-of-Plane Forces of HOPG at the Atomic Scale under Ambient Conditions by Multifrequency Atomic Force Microscopy (2021) Adv. Mater. Interfaces 2021, 2101288 DOI: https://doi.org/10.1002/admi.202101288 |
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Anna Lisa Eichhorn und Christian Dietz In-plane and out-of-plane nanomechanical characterization of HOPG at the atomic scale 8th Multifrequency AFM Conference, Okt. 2020, Madrid (virtuell) Winner of 2nd poster award |
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Anna Lisa Eichhorn und Christian Dietz In-plane and out-of-plane nanomechanical characterization of HOPG at the atomic scale Atomic Force Microscopy Workshop at KIT, Febr. 2020, Karlsruhe |
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Anna Lisa Eichhorn und Christian Dietz Sensing in-plane and out-of-plane nanomechanical Surface and Subsurface Properties of Polymers DPG-Frühjahrstagung der Sektion Kondensierte Materie, Apr. 2019, Regensburg |
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In diesem Forschungsvorhaben soll eine Methode entwickelt werden, die die mechanischen Probeneigenschaften sowohl entlang der Oberfläche als auch senkrecht zu ihr visualisiert. Dafür soll eine multifrequente Messmethode basierend auf der Rasterkraftmikroskopie (eng.: atomic force microscopy, Abk.: AFM) realisiert werden, bei der die topographische Regelung, wie im intermittierenden Kontaktmodus, auf der konstanten Amplitude der Biegeschwingung des Biegebalkens (eng.: Cantilever) beruht. Zusätzlich sollen eine zweite Biegeschwingung und eine Torsionsschwingung des Cantilevers photothermisch angeregt werden. Über die Frequenzverschiebungen und die Anregungsamplituden können dann die elastischen und dissipativen mechanischen Eigenschaften senkrecht zur und entlang der Probenoberfläche ausgelesen werden. Die Methode soll auf Graphen Anwendung finden, um die nanomechanischen Eigenschaften entlang der Basalebene dieses außergewöhnlichen Materials zu ermitteln. Die Veränderung der mechanischen Eigenschaften durch künstlich erzeugte Defekte ist auf diese Weise direkt zugänglich und Gegenstand der Untersuchung. Es sollen insbesondere folgende Fragen adressiert werden: Wie ändert sich der lokale Elastizitätsmodul von Graphen durch das gezielte Einbringen von sp3-Defekten bzw. Leerstellen? Kann ein Zusammenhang zwischen den nanoskopischen und den mikroskopischen mechanischen Eigenschaften von Graphen hergestellt werden? Dies ist besonders wichtig zur Einschätzung der Tauglichkeit von Graphen in elektronischen oder mechanischen Bauteilen. Es soll auch eruiert werden, ob sich die mechanischen Eigenschaften von Defekten aufgrund der Alterung der Probe unter bestimmten Umgebungsbedingungen ändern. |