Max en Ilmenau: ¡Descubre maravillas moleculares con Cryo STM!

Max en Ilmenau: ¡Descubre maravillas moleculares con Cryo STM!

Max, un dedicado estudiante de física en el Universidad Técnica Ilmenau, completó con éxito allí sus títulos de licenciatura y maestría y permanecerá en la universidad para realizar su doctorado. Poco después de graduarse de la escuela secundaria, desarrolló un gran interés por los cursos de ingeniería, así como por las matemáticas y la física. La elección de la física técnica en Ilmenau fue obvia, ya que este curso combina formación en ingeniería y física.

Max ya tuvo la oportunidad de interactuar con varios grupos de investigación durante su licenciatura. El amplio equipamiento y los modernos laboratorios le dejaron una impresión duradera. En particular, el microscopio de barrido de túneles Cryo STM, adquirido recientemente en 2021, le dio la oportunidad de ser uno de los primeros en trabajar con él e investigar la física experimental a nivel molecular.

Fascinación por la microscopía moderna

Con el Cryo STM, que funciona a temperaturas extremadamente bajas, Max pretende combinar métodos de espectroscopia óptica con la resolución espacial atómica del microscopio. Le fascina especialmente esta posibilidad de medir la luz de moléculas individuales. Destaca que TU Ilmenau ofrece a los estudiantes oportunidades valiosas para participar en la investigación durante sus estudios de licenciatura.

Max también tenía experiencia práctica como asistente estudiantil, donde era responsable del calentamiento de muestras en un vacío ultraalto. Conversa regularmente con colegas en reuniones de grupo y presenta publicaciones actuales, lo que profundiza sus intereses de investigación en el campo de la física del estado sólido y la electrónica del futuro.

Antecedentes técnicos de la microscopía de efecto túnel.

La microscopía de barrido de túneles (STM) se desarrolló en 1984 y se basa en el efecto túnel de la mecánica cuántica. Dos electrodos conductores de electricidad están separados por una fina capa aislante, por ejemplo vacío. Cuando se aplica un voltaje, los electrones pueden atravesar esta barrera, creando un circuito cerrado. La corriente de túnel es una medida de las distancias entre la punta de metal, a menudo hecha de tungsteno o una aleación de platino e iridio, y la muestra.

La precisión del STM es impresionante. La distancia entre la punta y la muestra suele ser de sólo 0,1 nm. Durante el escaneo, se crea un perfil de altura de la muestra, que se mantiene constante mediante un sistema controlado por retroalimentación mientras la punta se mueve a través de la muestra. Esta técnica permite la caracterización de superficies de sustratos conductores y la identificación de moléculas individuales, como la ftalocianina de cobre en una superficie de oro.

La unidad de escáner del microscopio utiliza un escáner de tubo con cristales piezoeléctricos, que permite un posicionamiento extremadamente preciso en las tres direcciones espaciales. La corriente de túnel depende en gran medida de la distancia entre la punta y la muestra, lo que permite lograr una resolución atómica. La técnica incluso tiene la capacidad de hacer visibles las superestructuras de muaré y ofrece una resolución z de aproximadamente 1 pm.

El grupo de investigación de Max en TU Ilmenau utiliza dos microscopios de efecto túnel, incluido un STM de baja temperatura refrigerado por helio, conocido por sus capacidades de medición únicas. Max es consciente de las ventajas de los equipos modernos. Destaca en particular la recuperación de helio y la infraestructura funcional, que son esenciales para el éxito de la investigación.