Framtidens elektronmikroskopi på SU

Kunskap om material ner till atomnivå är en förutsättning för att skapa framtidens högteknologiska produkter. På Stockholms universitet utvecklar forskare särskilda mikroskop i den absoluta framkanten för sådan forskning.

I takt med att produkter blir allt mindre i storlek och allt mer avancerade i funktion ökar behovet av detaljerad materialkunskap. På Institutionen för material och miljökemi på Stockholms universitet arbetar forskaren Cheuk-Wai Tai och hans team (forskare Hongyi Xu, Tom Willhammar och Thomas Thersleff) med att utveckla transmissionselektronmikroskop (TEM) som kan ligga till grund för framtidens avancerade materialforskning. TEM är en bildteknologi där elektronstrålar används för att få högupplösta, detaljrika bilder av mycket små prov. Forskningen, som finansieras av Stiftelsen för strategisk forskning, syftar både till att utveckla nya mikroskop, men också till att förbättra existerande elektronmikroskop på ett kostnadseffektivt sätt.
– Hur atomer är arrangerade i ett material är avgörande för dess egenskaper. Tänk bara på skillnaderna mellan en blyertspenna och en diamant – kemin är densamma, men atomstrukturen helt annorlunda. Elektronmikroskopi ger oss möjligheten att åstadkomma den sortens extremt detaljerade kunskap, förklarar Cheuk-Wai Tai.

Fokusområden
Projektet har tre fokusområden: att på ett mer precist, stabilt och flexibelt sätt montera det studerade provet i mikroskopet, att kontrollera elektronstrålen exaktare, så att olika delar av provet kan studeras utan att skadas, samt slutligen att synkronisera mikroskopets detektorer för att få en mer välorganiserad och multidimensionell bild av provet.
Tillämpningarna för denna nya generation av TEM är många, exempelvis för forskning inom datorvetenskap, halvledare, konventionella material som exempelvis stål, samt för funktionella material inom bland annat den gröna teknologin.

Sverige en hubb
Forskarna samverkar med olika laboratorier och det finns ett stort intresse och stöd från industrin. Forskargruppen är tvärvetenskaplig, med expertis inom bland annat fysik, materialvetenskap, kristallografi och spektroskopi. Cheuk-Wai Tai framhåller att Sverige är en hubb för avancerad karaktärisering med spridningstekniker, inte minst genom MAX IV och ESS. Elektronmikroskopi är en mycket komplementär teknik där Stockholms universitet har en lång tradition och utrustning i framkant.
– Det är strategiskt viktigt för Sverige och väldigt spännande att vara en del av, avslutar han.