STEM-Charakterisierung von Metallclustern in / auf Oxiden

Dispergierte Metallcluster in oder auf einer Trägermatrix sind Schlüsselphänomene in vielen technologischen Bereichen. Zwei weit verbreitete Beispiele hierfür sind Trägermetallcluster in heterogenen Katalysatoren und Übergangsmetallcluster in verdünnten magnetischen Halbleitern (DMS). Die katalytische Aktivität und Selektivität von Katalysatoren hängt empfindlich von Strukturparametern wie Partikelgröße und -form ab. Mit der gleichen Analogie hängen die magnetischen Eigenschaften von DMS-Oxiden empfindlich mit den Kristalldefekten des Wirtsmaterials infolge der Dotierung des Metalls zusammen. Daher ist es wichtig, den Zusammenhang zwischen Nanostruktur und Funktion der Materialien zu verstehen. Die Z-Kontrast-Bildgebung ist aufgrund ihres hohen Auflösungsgrades und der einzigartigen Fähigkeit, die Cluster und die Oxidmatrix aufgrund der unterschiedlichen Ordnungszahlen zu erkennen und zu differenzieren, der beste Kandidat für die entsprechende Studie. Darüber hinaus fördert die Entwicklung im STEM-Bereich die Konjugation von Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) und Z-Kontrast-Bildgebung und deren weit verbreitete Verwendung für chemische Analysen auf nahezu atomarer Ebene an Grenzflächen, zweiten Phasen und isolierten Defekten.