Un nuovo "nano bisturi" consente agli scienziati di DESY di preparare campioni o materiali con precisione nanometrica mentre seguono il processo con un microscopio elettronico a scansione. Il fascio di ioni focalizzato, o FIB, microscopio ormai entrato in servizio permette anche una visione dettagliata della struttura interna dei materiali. Il dispositivo è stato acquistato dall'Università di Bayreuth, nell'ambito di un progetto di ricerca congiunto nel campus DESY finanziato dal Ministero federale della ricerca. Il FIB sarà gestito presso il DESY NanoLab in collaborazione con l'Università di Bayreuth.

"Il microscopio non è solo in grado di esaminare difetti microscopici, crepe o punti di corrosione puntiformi sotto le superfici dei materiali, ma anche per lavorare la superficie dei campioni con altissima precisione, su scala nanometrica, " spiega Maxim Bykov, scienziato del progetto dell'Università di Bayreuth. Un nanometro è un milionesimo di millimetro. Il fascio ionico può essere utilizzato per rimuovere materiale come se fosse una microscopica fresatrice; di conseguenza, il microscopio combinato a fascio ionico ed elettronico è particolarmente interessante per un'ampia gamma di applicazioni in nanotecnologia, scienza dei materiali e biologia.

"Oltre ad esaminare la struttura dei materiali, la capacità del fascio ionico di rimuovere il materiale porta anche a un'ampia gamma di applicazioni diverse, " dice Natalia Dubrovinskaia che è professore all'Università di Bayreuth e responsabile del progetto di ricerca congiunto (n. 05K13WC3). Un esempio è la preparazione di minuscole incudini di diamante, che vengono utilizzati per contenere i campioni durante gli esperimenti ad altissima pressione. I diamanti utilizzati per questo sono così piccoli che non c'è altro modo per prepararli. Il microscopio a fascio ionico consente di preparare con precisione nanometrica le cosiddette cellule a incudine di diamante a doppio stadio. Gli esperimenti ad altissima pressione sono condotti presso la Extreme Condition Beamline (ECB) P02.2 di DESY, guidato dallo scienziato DESY Hanns-Peter Liermann.

Inoltre, il dispositivo consente ai ricercatori di studiare la composizione chimica dei campioni misurando la radiazione fluorescente. "Insieme alla fresatrice integrata, non possiamo solo determinare la struttura tridimensionale, ma anche la distribuzione degli elementi al di sotto della superficie mediante asportazione di materiale ed analisi chimica alternativamente, proprio come nella tomografia 3D, " aggiunge Thomas Keller che dirige la sotto-divisione microscopia e nano strutturazione presso il DESY NanoLab.