Der atomar fein dosierte und daher”schonende” Materialabbaueinzelner Atome oder Atomcluster durch nichtreaktive Ionen imkeV-Bereicherweist sich als ein geeignetes Verfahren sowohl zur NanostrukturierungvonSpitzen für die Rastersondenmikroskopie (s. 1.) als auch zur Erzeugungvonnahezu deformationsfreien Mikro-Böschungsschnitte in Materialien (s.2.).Beide Anwendungen können mit der gleichen, im Rahmen von dreiDiplomarbeiten imFach Physik entwickelten Apparatur durchgeführt werden.

Die Reproduzierbarkeit signifikanterEigenschaften (z.B. Spitzenradius, Apexverhältnis, geometrische Form,Oberflächeneigenschaften (hydrophob / hydrophil) und -reinheit) vonmetallischen und nichtmetallischen Spitzen (= Sonden) ist eineentscheidende Voraussetzung für reproduzierbarerastersondenmikroskopische Untersuchungsergebnisse. ZurSpitzenherstellung wird ein experimenteller Aufbau mit einerGlimmentladungs-Ionenkanone verwendet, der einen Teilchenbeschuß vonrotierenden Spitzen unter definierten Winkeln von 0^obis ~120^o und bis zu Ionenenergien von ca. 5 keVermöglicht. Beispielsweise wurde mit Wolfram experimentell einminimaler Spitzenradius von <5 nm und ein Apexverhältnis vonetwa 0,2 erreicht [13] (s. Abb.9). Zum detailierten Verständnis des Materialabbaus wirdder Ionenätzprozeß über eine Monte Carlo - Rechnung auf einem PCsimuliert. Die Simulationsrechnungen sind sehr hilfreich, um dieexperimentellen Beschußparameter für ein vorgegebenesNanostrukturierungsproblem effizient zu optimieren.

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Der Materialabbau durch unter einemfesten Winkel schräg auf ein Objekt einfallende Ionen ist alsPräparationsverfahren von großem Interesse für alleoberflächensensitiven Abbildungs- und Analyseverfahren. Durch denMaterialabbau wird eine saubere, glatte und quasi deformationsfreieMikroböschungsfläche erzeugt, d.h., das Probeninnere wird durch eineschräg in das Objekt hineinlaufende ebene Mikroschnittflächefreigegeben (s. Abb. 10).Ihre Oberflächenbeschaffenheit ist unabhängig z.B. von einer lokalvariierenden Materialhärte oder der Ordnungszahl. Dies ist insbesonderebei solchen Objekten ein entscheidender Vorteil, die ausunterschiedlichen Materialien / Komponenten zusammengesetzt sind. Diehier beschriebene Anwendung für Böschungsschnitte kanndurch eine kleine Modifikation des unter A. verwendeten experimentellenAufbaus realisiert werden.

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Hoffrogge, P., Kopf, H.,Reichelt, R. (2001). Nanostructuring of tips for scanning probemicroscopy by ion sputtering. Control of the apex ratio and the tipradius. J. Appl. Phys.90(9), 5322-5327.