Laboratorium Powierzchni i Nanostruktur

 System UHV I: Mikroskopy PEEM/ LEEM (Photoemission Electron Microscope/ Low Energy Electron Microscope) firmy Elmitec
Mikroskop PEEM Mikroskop SPE-PEEM jest spektroskopowym fotoemisyjnym mikroskopem elektronowym pracującym w warunkach UHV. Mikroskop PEEM wyposażony jest w analizator energii. Obecnie zainstalowany jest w Narodowym Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS.
Mikroskop LEEM Mikroskop LEEM pracuje na elektronach niskoenergetycznych w warunkach UHV i wyposażony jest w analizator energii oraz korektor aberracji. Mikroskop może pracować w trybie fotoemisyjnym z lampą rtęciową (PEEM).

Mikroskopy przeznaczone są do obrazowania nanostruktur powierzchniowych w mezoskali w czasie rzeczywistym w zakresie temperatur od (-180 ÷ 1200°C). W mikroskopach można mierzyć próbki przygotowane zarówno ex-situ jak i in-situ.
Mikroskopy są wyposażone w komory preparacyjne zawierające:

  • układ do epitaksji z wiązek molekularnych (MBE)
  • spektrometr elektronów Auger’a (AES)
  • dyfraktometr elektronów niskoenergetycznych (LEED)
  • analizator gazów resztkowych (RGA)
  • działo jonowe
  • system dozowania gazów.

 System UHV II: STM Aparatura do analiz w warunkach próżniowych warstw epitaksjalnych na monokrystalicznych podłożach.

Wyposażenie:

  • układ do epitaksji z wiązek molekularnych (MBE)
  • spektrometr elektronów Auger'a (AES)
  • dyfraktometr elektronów niskoenergetycznych (LEED)
  • skaningowy mikroskop tunelowy (RT-STM)
  • spektrometr Mössbauera elektronów konwersji (CEMS)
  • bombardowanie i trawienie jonowe;
  • chłodzenie/grzanie próbek w zakresie 100 K - 2000 K
  • analizator gazów resztkowych (RGA)
  • system dozowania gazów
  • próżnia bazowa < 1*10-10 mbar

System UHV III: System wielokomorowy Aparatura przeznaczona jest do badań powierzchni ciał stałych litych i proszkowych w warunkach ultra wysokiej próżni (UHV).

Wyposażenie:

  • układ do epitaksji z wiązek molekularnych (MBE);
  • spektroskopia fotoelektronów (XPS);
  • mikroskopia ze skanującą sondą (SPM:STM/AFM);
  • dyfrakcja niskoenergetycznych elektronów (LEED/AES);
  • temperaturowo programowalna desorpcja (TPD); (RGA SRS 200);
  • chłodzenie/grzanie próbek w zakresie 100 K - 2000 K;
  • bombardowanie i trawienie jonowe;
  • analizator gazów resztkowych (RGA);
  • system dozowania gazów;
  • wysokociśnieniowy reaktor katalityczny;
  • próżnia bazowa < 1*10-10 mbar.

System IV: Spektrometr mössbauerowski do pomiarów ciał stałych litych i proszkowych oraz cieczy.

Spektroskopia Mössbauerowska umożliwia badania lokalnych właściwości chemicznych, strukturalnych oraz magnetycznych materiałów w fazie stałej. Pracownia dysponuje źródłami 57Co, które pozwalają na pomiary próbek zawierających żelazo. Izotopem aktywnym mössbauerowsko jest 57Fe, którego naturalna abundancja wynosi 2%. W związku z tym, dolna granica koncentracji żelaza, dla której pomiary są bezproblemowe dla próbek z naturalną zawartością Fe to ok. 3 at. %, natomiast granica ta przesuwa się do ułamków procenta dla próbek wzbogaconych (niestety izotop 57Fe nie jest tani). Pomiary wykonywać można w transmisji lub w rozproszeniu. Do pomiarów w transmisji próbka musi być cienką folią lub pastylką o powierzchni rzędu cm2 oraz powierzchniowej gęstości Fe rzędu 1 - 10 mg/cm2. Pomiary można wykonywać w zakresie od 80 K do temperatury pokojowej. Dzięki kriostatowi można wykonywać pomiary próbek ciekłych po ich zamrożeniu. W tej opcji, do pomiarów cieczy organicznych o niskiej koncentracji żelaza wykorzystuje się specjalne pojemniki mieszczące ok. 1 cm3 cieczy. Do pomiarów w geometrii rozproszeniowej wykorzystywana jest technika detekcji elektronów konwersji. Próbki (w zasadzie o dowolnym kształcie, ale w formie stałej) są montowane w detektorze przepływowym, w którym gazem roboczym jest mieszanka He-10% CH4. Pomiary można wykonywać przy obniżonej temperaturze (do ok. 150 K) oraz w niewielkim polu magnetycznych, co pozwala na charakterystykę właściwości superparamagnetycznych nanocząstek.