Un nouveau "nano scalpel" permet aux scientifiques de DESY de préparer des échantillons ou des matériaux avec une précision nanométrique tout en suivant le processus avec un microscope électronique à balayage. Le faisceau d'ions focalisé, ou FIB, microscope qui est maintenant mis en service permet également une vue détaillée de la structure interne des matériaux. L'appareil a été acheté par l'Université de Bayreuth, dans le cadre d'un projet de recherche conjoint sur le campus DESY financé par le ministère fédéral de la Recherche. Le FIB sera exploité au DESY NanoLab conjointement avec l'Université de Bayreuth.

"Le microscope n'est pas seulement capable d'examiner des défauts microscopiques, fissures ou sites de corrosion ponctuels sous les surfaces des matériaux, mais aussi pour usiner la surface d'échantillons avec une précision extrêmement élevée, à l'échelle du nanomètre, " explique Maxim Bykov, scientifique du projet de l'Université de Bayreuth. Un nanomètre est un millionième de millimètre. Le faisceau d'ions peut être utilisé pour enlever de la matière comme s'il s'agissait d'une fraiseuse microscopique; par conséquent, le microscope combiné à faisceau d'ions et électronique est particulièrement intéressant pour une large gamme d'applications en nanotechnologie, science des matériaux et biologie.

« En plus d'examiner la structure des matériaux, la capacité du faisceau d'ions à éliminer la matière conduit également à un large éventail d'applications différentes, " explique Natalia Dubrovinskaia qui est professeur à l'Université de Bayreuth et responsable du projet de recherche commun (n° 05K13WC3). Un exemple est la préparation de minuscules enclumes de diamant, qui sont utilisés pour contenir des échantillons lors d'expériences à ultra haute pression. Les diamants utilisés pour cela sont si petits qu'il n'y a pas d'autre moyen de les préparer. Le microscope à faisceau ionique permet de préparer des cellules à enclume diamant à double étage avec une précision nanométrique. Les expériences à ultra haute pression sont réalisées sur la ligne de faisceaux des conditions extrêmes (ECB) P02.2 de DESY, dirigé par le scientifique DESY Hanns-Peter Liermann.

En outre, l'appareil permet aux chercheurs d'étudier la composition chimique des échantillons en mesurant le rayonnement fluorescent. "Avec la fraiseuse intégrée, nous pouvons non seulement déterminer la structure tridimensionnelle, mais aussi la répartition des éléments sous la surface en éliminant alternativement de la matière et en réalisant une analyse chimique, un peu comme en tomographie 3D, " ajoute Thomas Keller qui dirige la sous-division microscopie et nano structuration au DESY NanoLab.