Opis projektu

Ze strony nauki i przemysłu istnieje ogromne zapotrzebowanie na wyniki badań wykonywanych przy pomocy transmisyjnego mikroskopu elektronowego, a niewiele polskich laboratoriów może poszczycić się nowoczesna aparaturą w tym zakresie.

Głównym zadaniem Projektu jest zmodernizowanie bazy aparaturowej Instytutu Fizyki PAN przez kupno nowoczesnego, wysokiej klasy transmisyjnego mikroskopu elektronowego przeznaczonego do badań nano-materiałów. Potrzeba zakupu nowego przyrządu wynika z dwóch przyczyn: wyeksploatowania używanego od 20 lat mikroskopu oraz ogromnego postępu technicznego jaki nastąpił w ciągu tego czasu w dziedzinie konstrukcji transmisyjnych mikroskopów elektronowych.

Instytut Fizyki posiada niezbędną infrastrukturę potrzebną aby zainstalować nowoczesny transmisyjny mikroskop elektronowy oraz kadrę naukową posiadającą odpowiednie kwalifikacje oraz doświadczenie, aby zrealizować Projekt i w pełni wykorzystać możliwości badawcze nowego przyrządu. Doświadczenia te zostały zdobyte i są wciąż rozwijane dzięki współpracy z wiodącymi europejskimi ośrodkami transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Wysokie kwalifikacje kadry naukowej Instytutu udokumentowane są licznymi publikacjami w czasopismach naukowych o światowym zasięgu oraz wystąpieniami na międzynarodowych konferencjach naukowych.

Nowy mikroskop oprócz tego, że zapewni kontynuację dotychczasowych prac naukowych, to pozwoli zapoczątkować badania w takich dziedzinach jak spektroskopia strat energii elektronów, holografia elektronowa oraz mikroskopia Lorentzowska w skali nanometrowej. Wysoka jakość optyki elektronowej, stabilność napięcia przyśpieszającego wiązkę elektronową i czułe detektory obrazu, pozwolą na uzyskanie informacji o tym co dzieje się w skali atomowej w konkretnych miejscach sieci krystalicznej struktur hodowanych przy użyciu najnowszych technologii, które pozwalają precyzyjnie sterować procesem osadzania warstw atomowych czy wytwarzać obiekty niskowymiarowe takie jak druty czy kropki kwantowe.

Dzięki specjalistycznemu urządzeniu do „wycinania” wiązką jonową cienkich preparatów „przezroczystych” dla wiązki elektronowej, możliwe będzie precyzyjne trafianie w interesujące miejsce próbki. Jest to szczególnie ważne, gdy ma się do czynienia ze strukturami wytwarzanymi najnowszymi technikami litograficznymi w technologii 20nm. Dzięki precyzji wycinania wiązką jonową możliwe będzie charakteryzowanie rzadko występujących defektów, co przy stosowaniu „klasycznych” metod preparatyki jest niemożliwe lub niezwykle czasochłonne („przezroczysty” obszar uzyskiwany jest z przypadkowego miejsca na próbce i trzeba wykonać wiele prób, aby trafić w interesujący obiekt).

Nowy mikroskop będzie służył kilkunastu grupom badawczym oraz co najmniej czterem przedsiębiorstwom komercyjnym, a dzięki certyfikatom, jakie w ramach Projektu zostaną uzyskane przez Instytut Fizyki, pozwoli tym firmom na wykazanie się najwyższą jakością wytwarzanych produktów na rynku zagranicznym.

Planowane jest kształcenie kadr naukowych na poziomie magisterskim i doktoranckim jak też szeroko pojęta działalność popularyzatorska. Część środków finansowych przeznaczona zostanie na upowszechnianie informacji o Projekcie i jego rezultatach.