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Thermoelektrische Nanospektroskopie zur Abbildung molekularer Fingerabdrücke

06.11.2020

Zur thermoelektrischen Detektion molekularer Fingerabdrücke weicher Materialien wurde eine nanospektroskopische Geräteplattform entwickelt, mit der eine räumliche Auflösung im Nanometerbereich erreicht wurde. Die Technik verwendet einen lokal erzeugten Wärmegradienten, der in eine thermoelektrische Spannung umgewandelt und ausgelesen wird. Der Wärmegradient wird durch eine beleuchtete Rasterkraftmikroskopspitze erzeugt und dadurch die Leistungsabsorption auf der Probenoberfläche lokalisiert.

Der Sensor bietet ein alternatives Detektionsprinzip für die nanospektroskopische Bildgebung, das sowohl eine große Bandbreite und eine hohe Empfindlichkeit erfordert. Üblicherweise werden für diese Anwendung stickstoffgekühlte photoleitende Detektorelemente verwendet. Der thermoelektrische Sensor arbeitet bei Raumtemperatur und weist im Gegensatz zu photoleitenden Detektoren keine Einschränkung des Spektralbereichs auf.

Die Entwicklung wurde in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge, der Universität Regensburg und der Freien Universität Berlin durchgeführt.

Publikation: G. Ulrich, E. Pfitzner, A. Hoehl, J.-W. Liao, O. Zadvorna, G. Schweicher, H. Sirringhaus, J. Heberle, B. Kästner, J. Wunderlich, and D. Venkateshvaran, "Thermoelectric nanospectroscopy for the imaging of molecular fingerprints," Nanophotonics 9,  4347–4354 (2020); doi.org/10.1515/nanoph-2020-0316.

Ansprechpartner:

B. Kästner, 7.11, E-Mail: Opens local program for sending emailBernd.Kaestner(at)ptb.de