260058 LP Lab-Course: Nanotechnology: Concepts, Methods, Materials (2024S)

Das Praktikum liefert einen praxisnahen Querschnitt von Methoden und Materialien aus dem Fachgebiet Nanotechnologie und wird folgende Bereiche umfassen:

Propagating Spin-Wave Spectroscopy
Goal: To investigate spin-wave propagation in magnetic thin films experimentally and to understand the concept of the Propagating Spin-Wave Spectroscopy (PSWS). Students will learn how to perform experiments, analyze obtained data to derive material parameters and interpret results.
Content:
* Preparation of the PSWS setup.
* Performing measurements in the manual modus at different values and orientations of applied magnetic fields
* Extracting of the properties of spin-waves propagating in the micrometer-thick Yttrium Iron Garnet (YIG) waveguides. Comparison of the experimental results to theoretical predictions.
Method:
Propagating Spin-Wave Spectroscopy using Vector Network Analyzer.

Röntgenweitwinkelstreuung, Metalle
Ziel: Gitterstruktur und Phasenanteil. Die Studierenden lernen die Messung von Diffraktogrammen mittels Röntgenweitwinkelstreuung sowie die Bestimmung der Phasenanteile in einem Duplexstahl.
Inhalt:
* Erzeugung von Röntgenstrahlung, Aufbau eines Röntgenweitwinkelexperiments.
* Detektorkalibrierung, Probenpräparation und -messung.
* Bestimmung Gitterkonstante aus einem Diffraktogramm.
* Bestimmung der Phasenanteile eine zweiphasigen Stahls durch Röntgenstreuung.
Methode:
Röntgenweitwinkelstreuung

Holographie, nichtlineare Optik, Beugung
Ziel:
Verständnis der linearen und nichtlinearen Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie anhand von Experimenten. Die Studierenden lernen relevante lichtoptische Experimente zu erstellen und aufzubauen, erhaltene Daten auszuwerten und die so gewonnenen Ergebnisse physikalisch zu interpretieren.
Inhalt:
* Aufbau eines Mach-Zehnder Interferometers zum
* Aufzeichnen eines elementaren Hologramms (Nanostruktur) in einem
* nichtlinearen optischen Kristall oder einem Polymer und
* Bestimmung relevanter Größen wie Gitterkonstante und Brechwertmodulation durch Beugungsexperimente
Methode:
Die Studierenden führen photonische Experimente unter Anleitung durch und stellen diese sowie die erhaltenen Ergebnisse in Kurzvorträgen dar.

Elektronenmikroskopie: Analyse der Struktur und Morphologie nanoskaliger Systeme:
Ziel:
Verständnis der physikalischen Prozesse und optischer Aberrationen relevant für die elektronenmikroskopische Abbildung. Mit Hilfe digitaler Bildverarbeitung werden die Abbildungen analysiert, manuell und automatisiert ausgewertet und damit strukturelle und morphologische Parameter ermittelt.
Inhalt:
* Bedienung eines Tabletop Elektronenmikroskops in verschiedenen Modii
* Abbildung nanoskaliger Systeme im realen oder reziproken Raum
* Auswertung mittels digitaler Bildverarbeitung
Methode:
Raster- und Durchstrahlungselektronenmikroskopie