Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Institut für Medizinische Physik und Biophysik
Elektronenmikroskopie und Analytik

Hochauflösende Charakterisierung von Oberflächeneigenschaften mittels
Rasterelektronen (SEM)- und Rasterkraftmikroskopie (SFM)

Die moderne Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Rasterkraftmikroskopie (SFM) ermöglichen eine lateral hochaufgelöste Untersuchung von Oberflächen kompakter Proben und eröffnen damit zahlreiche neue Anwendungen in den Nanowissenschaften. In enger Kooperation mit verschiedenen Instituten der WWU sowie anderer nationaler und internationaler Institutionen wurden unterschiedliche Projekte bearbeitet. So wurden beispielsweise im Nanometerbereich arbeitende Werkzeuge wie scharfe spitzenförmige Sonden und Ultramikrotommesser, Sensoren, Implantate, verschiedene Zeolithe, die kommerzielle Superlegierung Nimonic PE16, Langmuir-Blodgett- und "self assembly"-Filme auf Festkörperoberflächen, Hydrogele, Mikrogele sowie mit Immunogold (Durchmesser 5 - 20 nm) markierte biologische Proben charakterisiert. Der kombinierte Einsatz der zwei hochauflösenden Methoden SEM und SFM liefert bei vielen dieser Anwendungen komplementäre Daten und hat sich als äußerst wertvoll erwiesen. Weiter ließ sich bei diesen Untersuchungen u.a. zeigen, daß neben strukturellen Informationen mit dem SEM auch Informationen über die Dicke, lokale chemische Unterschiede sowie eine lokal unterschiedliche molekulare Packungsdichte in sehr dünnen organischen Filmen auf Festkörperoberflächen erhalten werden können. Viele der Untersuchungen wurden durch den Einsatz weiterer Methoden, wie z.B. Transmissionselektronenmikroskopie, ToF-SIMS, Brewsterwinkelmikroskopie und Ellipsometrie, ergänzt.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Industrie, FONACIT (Venezuela)

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. K.-F. Arndt (Institut für Physikalische Chemie, TU Dresden), Dr. D. Baither (Institut für Materialphysik), Prof. Dr. A. Benninghoven (Physikalisches Institut), Dr. A.G. Bittermann, PD Dr. L.F. Chi (Physikalisches Institut), Dr. B. Fruhstorfer (Institut für Materialphysik), Prof. Dr. H. Fuchs (Physikalisches Institut), PD Dr. S. Fuchs (Klinik und Poliklinik für Allgemeine Orthopädie), Dipl.-Phys. M. Gleiche (Physikalisches Institut), Prof. Dr. H. Gerding (Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde), Dr. A. Gorschlüter (Institut f. Chemo- u. Biosensorik, Münster), Dr. L. Haalck (Institut f. Chemo- u. Biosensorik, Münster), Dipl.-Phys. S. Jacobi, (Physikalisches Institut), Prof. Dr. N. Kruse (Université Libre de Bruxelles, Chimie-Physique des Matériaux, Brüssel), Dipl.-Phys. T.R. Matzelle (Université Libre de Bruxelles, Chimie-Physique des Matériaux, Brüssel), Prof. Dr. E. Nembach (Institut für Materialphysik), Prof. Dr. R. Reichelt (Leiter), Dipl.-Chem. T. Schmidt (Institut für Physikalische Chemie, TU Dresden)

Veröffentlichungen:

Bittermann, A.G., S. Jacobi, L.F. Chi, H. Fuchs, R. Reichelt. Contrast studies on organic monolayers of different molecular packing in FESEM and their correlation with SFM data. Langmuir 17(2001)1872-1877.

Arndt, K.-F., T. Schmidt, R. Reichelt. Thermo-sensitive poly(vinyl methyl ether) micro-gel formed by high energy irradiation. Polymer 42(2001)6785-6791.

Gerding, H., S. Taneri, F.P. Benner, R. Reichelt, U. Thelen, C.E. Uhlig. Successful long-term evaluation of intraocular titanium tacks for the mechanical stabilization of posterior segment ocular implants. Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 32(2001)903-912.

Matzelle, T.R., D. Ivanov, D. Landwehr, L.A. Heinrich, Ch. Herkt-Bruns, R. Reichelt, N.Kruse. Micromechanical properties of smart' gels: Studies by scanning force and scanning electron microscopy of PNIPAAm. J. Phys. Chem. B 106(11)(2002)2861-2866.

Knebel, D., M. Sieber, R. Reichelt, H.-J. Galla, M. Amrein. Scanning force microscopy at the air-water interface of an air-bubble coated with pulmonary surfactant. Biophys. J. 82(2002)474-480.

Fruhstorfer, B., V. Mohles, R. Reichelt, E. Nembach. Quantitative characterization of second phase particles by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). Phil. Mag. 82(13)(2002)2575-2589.

Matzelle, T.R., H. Gnaegi, A. Ricker, R. Reichelt. Characterization of the cutting edge of glass and diamond knives for ultramicrotomy by scanning force microscopy using cantilevers with a defined tip geometry. Part 2. J. Microsc. 209(2003)113-117.

Stracke, W., G. González, U. Keller, S. González, A. Ricker, R. Reichelt. High-resolution scanning electron and scanning force microscopy of the zeolites EMT, FAU, and the intergrowth system EMT/FAU. Microsc. Microanalysis (2003), in press.