Maskengewachsene Materialien für Nanospektroskopie

In dem vorliegenden Forschungsprojekt sollen spektroskopische Untersuchungen an maskengewachesenen Materialien mit höchster örtlicher Auflösung durchgeführt werden. Die zur Anwendung gelangenden spektroskopischen Methoden werden Raman Streuung und Infrarotspektroskopie sein. Die hohe Auflösung soll einerseits durch Anwendung von oberflächenverstärkter resonanter Raman Streuung (surface enhanced Raman scattering, SERS) und andererseits durch Einsatz von Infrarotspektroskopie am Strahlrohr eines Synchrotrons erreicht werden. Insbesondere kann man mit der SERS Technik eine Verstärkung der Streuung um mehrere Zehnerpotenzen erreichen, sodaß eine Verkleinerung des Streuvolumens auf wenige Moleküle möglich wird. Für die Anwendung dieser Technik benötigt man nanostrukturierte metallische Substrate. Die für die Untersuchungen vorgesehenen Masken werden entweder fullerenartige Precurser-Materialien in der Form von Nanostäbchen und Vesikel aus Fullerenen sein oder metallisierte bakterielle S-Schichten und inverse Opale. Die Nanostäbchen sollen zu neuen Phasen transformiert werden, in denen sie eine sehr hohe Leitfähigkeit erreichen und unter Umständen sogar supraleitend werden. Die maskengewachsenen Schichten werden als strukturierte Substrate für die SERS, Experimente verwendet. Zusätzlich zu den Nanostäbchen und Vesikel sollen auch Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Fullerenpolymere untersucht werden, ebenso nach Möglichkeit bis zur Molekularen Auflösung. Eine strukturelle Charakterisierung der Materialien wird unter anderem. mit Rasterkraft- und Rastersondenmikroskopie erfolgen. Das Forschungsprojekt soll in Kooperation mit mehreren Partnern aus österreichischen und ausländischen Forschungsinstituten durchgeführt werden. Die Partner werden im wesentlichen die Precurser-Materialien in der Form von Nanostäbchen und das Rohmaterial für die korrugierten metallischen Substrate zur Verfügung stellen. Ziel des Projektes ist es einerseits strukturell und spektroskopisch definiertes Kohlenstoff-Nanomaterial herzustellen und dieses zu manipulieren und andererseits Techniken zu entwickeln, die es gestatten, Spektroskopie an individuellen Nanoteilchen oder schließlich sogar an einzelnen Molekülen durchzuführen.