Anwendung der HR-EEL-Spektroskopie auf Nanoteilchen und Halbleiter-Oberflächen

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In den letzten Jahrzehnten hat sich die Oberflächenphysik darauf konzentriert, reale Vorgänge, wie in der heterogenen Katalyse, zu verstehen. Dazu wurden Untersuchungsmethoden entwickelt, die sowohl feine Kristalliten als auch idealisierte Modellsysteme mit monokristallinen Oberflächen analysieren. Zwischen diesen Extremen besteht jedoch ein Mangel an geeigneten Analysemöglichkeiten, bekannt als material gap. Dieses material gap zeigt sich auch in der Schwingungsspektroskopie, die adsorbierte Teilchen über ihre Molekülschwingungen identifiziert. Während Pulver durch Infrarotspektroskopie (FTIRS) und monokristalline Oberflächen durch hochauflösende Elektronenenergieverlustspektroskopie (HR-EELS) untersucht werden können, liefern beide Techniken bei zunehmender Komplexität schwächere Ergebnisse. Auch Computersimulationen stoßen bei einer höheren Anzahl zu simulierender Atome an ihre Grenzen. Daher besteht ein Bedarf an ergänzenden spektroskopischen Methoden, um ein umfassendes Verständnis zu erreichen und eine Verbindung zwischen Modell und Realität herzustellen. Diese Dissertation zielt darauf ab, die HR-EELS für komplexere Strukturen, einschließlich Pulvern, nutzbar zu machen. Dazu wurden Optimierungen am experimentellen Aufbau vorgenommen und eine geeignete Probenpräparation entwickelt, um die Anwendung der HR-EELS auf ein Pulver zu demonstrieren und die Anlagerung von Wasser und Ameisensäure zu untersuchen. Damit wird der Gr