Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) haben eine neue Methode der mikroskopischen Bildgebung mit schnellen Kamerabildern in Form eines verbesserten Weitfeld-Magnetometers entwickelt. Das System bietet laut den Ingenieuren einen Kompromiss aus Sensitivität, Auflösung und Geschwindigkeit.
Das neue Weitfeld-Magnetometer ermöglicht es, das magnetische Streufeld einer Probe schnell über einen grossen Bereich zu messen. Die hohe Messgenauigkeit zeichnet sich durch eine Auflösung bis in den Nanometerbereich aus und ist absolut quantifizierbar. Das eröffnet neue Wege in der Metrologie und eignet sich für verschiedene Branchen wie der (Nano-)Elektronik, den Materialwissenschaften oder der Biomedizin.
Die Weitfeld-Magnetometrie basiert auf NV-Zentren in dünnen Diamantschichten. Der am Fraunhofer IAF entwickelte Messaufbau nutzt einen Arbiträrsignalgenerator, der Mikrowellenstrahlung erzeugt und einen Laser sowie das Aufnahmezeitfenster einer Kamera nanosekundengenau auslöst. Durch verschiedene Messprotokolle werden dadurch hohe Flexibilität und Präzision der Messungen ermöglicht.
Das System ist nicht auf anorganische Materialproben beschränkt, sondern lässt sich auch an organischen Proben anwenden. Die Messeigenschaften, gepaart mit der hohen Messgeschwindigkeit der am Fraunhofer IAF entwickelten Methode, ermöglichen sogar komplexe Messungen wie Fluktuationen, Wechselfelder und Wechselstrom-(AC-)Messungen und ebnen den Weg für neue Materialanalyseverfahren, heisst es.
