Jakob, René (2021) Konstruktion und Aufbau eines Rastertunnel-Fasermikroskops für die Untersuchung von Oberflächen auf der Nanometer-Skala. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

In dieser Doktorarbeit wurde ein STM-SNOM-Hybridmikroskop entwickelt, mit dem gleichzeitig der Tunnelstrom, und damit topographische Informationen, sowie optische Signale von ein und derselben Oberflächenposition detektiert werden können. Zu diesem Zweck wurde ein Verfahren zur Herstellung optischer Glasfaserspitzen entwickelt, welche zum einen optimale Spitzenformen mit Nanometer Apexradius besitzen, zum anderen optisch transparent, elektrisch leitfähig und gleichzeitig mechanisch robust sind. Experimente wurden an Ruthenium (0001)- und Titandioxid (110)- Einkristallen durchgeführt, auf welche optisch aktive Silber-Nanopartikel aufgebracht wurden. Während die Ag-Inseln auf Ru(0001) optisch aktiver als das umliegende Substrate sind, werden die Ag-Partikel auf TiO2 dunkler in den optischen Karten abgebildet, was den absorptiven Charakter der angeregten Mie-Plasmonen widerspiegelt. Das räumliche Auflösungsvermögen in den optischen Karten wurde mit ca. 1 nm bestimmt.

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Design and construction of a scanning tunnel fiber microscope for the examination of surfaces on the nanometer scale

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In this doctoral thesis an STM-SNOM hybrid microscope was constructed, being able to simultaneously detect the tunnel current, and thus topographic information, and optical signals from identical surface positions. For this purpose, a procedure for the fabrication of optical fiber tips has been developed, which are characterized by apex radii at the nanometer scale at the one hand and are optically transparent, electrically conductive and mechanically robust at the other. First test experiments were carried out on ruthenium (0001) and titanium dioxide (110) single crystals, decorated with Ag nanoparticles as optically active elements. While the Ag-islands on Ru(0001) are optically active with respect to the surrounding substrate, the Ag particles on TiO2 appear darker in the optical maps, reflecting the absorptive character of underlying Mie plasmons. A spatial resolution of 1 nm could be derived from the optical maps.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Rastertunnelmikroskop, Optisches Nahfeldmikroskop, Hybridtechnik, Glasfaseroptik, Oberflächenplasmon
Subjects:	Science and mathematics > Physics
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Institute of Physics (IfP)
Date Deposited:	01 Oct 2021 06:26
Last Modified:	01 Oct 2021 06:26
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/5130
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-52114
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