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Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts
Das vorliegende Forschungsprojekt befasst sich mit der Entwicklung neuartiger Methoden für die dreidimensionale und hochauflösende Abbildung einzelner Objekte. Die Methoden werden in Simulationen verifiziert und in Elektronenbeugungsexperimenten an materialwissenschaftlichen Proben, wie etwa an Van-der-Waals-Strukturen, demonstriert. Zu den Methoden gehört einerseits die konvergente Elektronenbeugung (convergent beam electron diffraction, CBED), die erst kürzlich an kristallinen, zweidimensionalen Materialien erprobt wurde. Im Rahmen des vorliegenden Projekts wird diese Methode für die Abbildung einzelner, auf 2D-Trägern positionierter, Proben angepasst. Als eine weitere Methode wird die dreidimensionale Elektronen-Ptychographie theoretisch und anhand von Simulationen entwickelt sowie experimentell an Van-der-Waals-Strukturen demonstriert.
Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts
Die hier erforschten Methoden dienen der Weiterentwicklung von Bildgebungstechnologien für die hochauflösende und dreidimensionale Strukturbestimmung von nichtkristallinen Proben. Die weiterführende Untersuchung von CBED trägt dazu bei, Prinzipien der Bildgebung und der Datenanalyse für Objekte, die mit konvergenten/divergenten Wellenfronten untersucht wurden, zu etablieren. Die 3D-Elektronen-Ptychographie eröffnet neue Möglichkeiten für die dreidimensionale Strukturbestimmung und definiert die Auflösungsgrenzen neu.