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MLZ

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Physiklabor

Das Physiklabor der TUM bietet Wissenschaftlern Techniken zur Analyse und Vorbereitung von Proben für anschließende Neutronenstreuexperimente. Ein Röntgendiffraktometer zur Phasenbestimmung von Pulver- und Festkörperproben, für in-situ Batteriemessungen und für Dünnschichtsysteme ist vorhanden. Außerdem stehen ein differentiell scannendes Kalorimeter und ein Bi-Potentiostat zur Verfügung. Für die Probenvorbereitung steht eine breite Palette von Maschinen zum Polieren, Schneiden, Ätzen oder Tempern zur Verfügung.

Bitte setzen Sie sich zwei bis drei Wochen vor Messzeitbeginn mit dem Physiklabor in Verbindung, damit die Geräte für Sie vorbereitet werden können. Die aktuellen Buchungen können Sie im Kalender einsehen.

Hinweis: Das Benutzen des Physiklabors kann nur nach einer Sicherheitsunterweisung erfolgen. Bitte wenden Sie sich bei Fragen per Email an Physiklabor.

Ausrüstung

Analytik:

Quantum Design – PPMS-DynaCool 14T

Kryogenfreies System zur Messung physikalischer Eigenschaften

Basis Spezifikationen
  • Temperaturbereich 1,8K – 400K
  • Magnetfeld ± 14 T
  • Feld-Änderungsrate 0.2 Oe/s – 100 Oe/s
  • Hochvakuum < 0.1mTorr
verfügbare Optionen
  • Vibrationsmagnetometrie (VSM)
  • AC Suszeptibilität (ACMS II)
  • Wärmekapazität
  • DC Widerstand
  • elektrischer Transport / AC Widerstand (ETO)
  • thermischer Transport (TTO)
  • Dilatometrie
  • horizontaler Rotator für Transport Messungen
  • hydrostatische Druckzelle für Magnetometrie (1.3 GPa) sowie Transport und Widerstands Messungen (2.7 GPa)
  • Van der Pauw – Hall-Transport
  • synchrones Quellen- und Messsystem M81 SSM von LakeShore (DC/AC Transport)
  • Entmischungskühler (50 mK – 4 K) für Wärmekapazität, elektrischer Transport (ETO/Widerstand), AC Suszeptibilität
Malvern Panalytical – Mehrzweck Röntgendiffraktometer

Reflektions- und Transmissionsmessungen in θ-2θ-Geometrie für Feste-, Pulver-, Dünnschichtproben und Kapillaren

technische Daten
  • Röntgenröhre: Mo (λ = 0.711 Å) standardmäßig, Cu (λ = 1.541 Å) auf Nachfrage
  • Winkelbereich 2θ = -9° … 120°, d2θ = 0.005°
  • Detektoren: GaliPIX3D (2d), X’Celerator (1d)
  • Optiken: Bragg-BrentanoHD (Mo), fokusierender Spiegel (Mo), Monochromator (Cu), Parallelstrahl (Cu)
  • Probentische: XYZ-Tisch, Reflektions-Transmissions Spinner, Euler-Wiege, Kapillaren, Hoch- und Tieftemperatur Kammern (Anton Paar: HTK 1200N, TTK600)
  • HTK 1200N: T = +25°C … +1200°C (Vakuum/Inertgas) für Feststoffe oder Pulver in Reflektion
  • TTK 600: T = -10°C … 450°C (Luftkühlung in Atmospheren: Luft, N2, Inertgas), T = -20°C … +600°C (Luftkühlung im Vakuum); Probenhalter für Feststoffe, Pulver, Batteriezellen in Reflektion oder Kapillaren in Transmission
Bruker D8 – Röntgen-Eigenspannungs-Diffraktometer

demnächst verfügbar

technische Daten
  • Röntgenröhre Cr (λ = 2.290 Å)
  • Winkelbereich 2θ
  • 1/4-Kreis Eulerwiege (χ = -48° … +45°, ψ = 0 … 360°)
  • XYZ-Tisch (X = ± 75 mm, Y = ± 75 mm, Z = 0 … 13 mm)
  • Detektor: Dectris Mythen 1K (1d)
Bruker D8 – Röntgen Reflektometer/Diffraktometer

Messungen

  • Dicke, Dichte, Rauheit (Dünnschichten), Phasen Identifikation
  • Dünnschichtsysteme, Pulverproben
  • Reflektions- und Transmissionsmessungen in θ-2θ-Geometrie
technische Daten
  • Röntgenröhre: Cu (λ = 1.541 Å)
  • Winkelbereich 2θ = -10° … 160°, d2θ = 0.003°
  • Optik: Parallelstrahlspiegel
  • Probentische: Vakuumplatte (Reflektometrie) standardmäßig, Pulver-Spinner (Reflektion/Transmission) auf Nachfrage
  • Probenjustierung in z = -20 mm … +1.5 mm, 𝛘 = ±7°, ϕ = 360°, gesteuertes knife edge
  • Detektor: Dectris Mythen2 R 1K (1d)
Hecus S3 MicroPix – Röntgen Kleinwinkelstreuanlage

(ausgelagert zu Prof. Müller-Buschbaum, TUM Physik E13)

technische Daten
  • SAXS: Pilatus 2D Detektor 84 × 34 mm²
  • WAXS: 1D Weitwinkeldetektor, 2θ = 18° … 30°
  • in-situ Temperierung von festen-, flüssigen- oder Pulverproben, T = -20°C … +300°C
Netzsch DSC 404 F3 "Pegasus" – Dynamische Differenzkalorimetrie

Sensortypen: DTA, DSC, DSC-cp

technische Daten
  • Höchsttemperatur: 1600°C
  • Heiz-/ Kühlrate: 0,001 K/min
BioLogic – Bi-Potentiostat
technische Daten
  • zyklische Voltammetrie: I = 1 nA … 400 mA, dI = ± 760 pA, 5 µV, 20 µs
  • Impedanzspektroskopie: 10 µHz – 1 MHz
  • Stromverstärker: 4 A und 100 A
Leica DM 6000 – Digital Mikroskop
technische Daten
  • automatisiertes, aufrechtes Mikroskop-System
  • Beleuchtungs- und Abbildungsverfahren: Hell- & Dunkelfeld, Polarisations-, Phasen-, Differential-Interferenz-Kontrast (DIC), Multifokus, in Reflektion und Transmission
  • Leica LAS software
Leica Ivesta 3 – Digitales Stereomikroskop

Probenpräparation:

TPT HB05 – Drahtbonder

Der HB05 ist ein Ultraschall-Drahtbonder (63 kHz) mit einem hochpräzisen X-Y-Puck und Z-Hebel, der mit einer vollständig digitalen Steuerung aller Parameter, wie Kraft, Ultraschall, Zeit und Temperatur, zusammenarbeitet. Er bietet ein zuverlässiges Draht-/Bandhandling durch vertikalen Vorschub und motorisierte Klemme.

verfügbare Ausstattung
  • wedge, ball, bump & stitch bonds
  • d = 33 µm Al-Draht
  • d = 25 µm Au-Draht
GERO – programmierbarer Hochtemperatur Ofen
technische Daten
  • Maximaltemperatur: 1500°C (Luft), 1350°C (Vakuum)
  • Probenumgebung: Vakuum < 10-4 mbar, Inertgas (N2, Ar)
  • Innenmaße: ⌀ 50 mm x 450 mm
  • Orientierung: vertikale und horizontal
Nabertherm LT5/12 – Muffelofen mit digitalem Prozesskontroller
technische Daten
  • Nutzraum (b x t x h) 170 mm x 80 mm x 90 mm
  • max. Betriebstemperatur 1200°C
  • max. Arbeitstemperatur 1150°C
  • Aufheizzeit 60 min Tmin bis Tmax -100 K
  • Temperaturverteilung im leeren Nutzraum +/- 5 K (>800°C)
  • mit Gasanschluss für Stickstoff und Inertgase (nicht gasdicht)
Binder Vakuumtrockenschrank
technische Daten
  • Zwangskonvektion
  • Temperaturbereich: T = 30 °C … 200 °C, dT = 1 K
  • Innenmaße: 40 cm x 34 cm x 40 cm (L x B x H)
Fritsch Pulverisette 6 classic line - Planeten-Einfachmühle
Features
  • Rotationsgeschwindigkeit 100 bis 650 1/min
  • Programmierbare Intervall- und Pausenzeiten
  • Timer-Programmierung auf ± eine Sekunde genau
  • Endfeinheit Trockenmahlung bis d50 > 20 µm (abhängig vom Material)
  • Endfeinheit Nassmahlung bis d50 > 1 µm (abhängig vom Material)
verfügbare Ausstattung
  • Mahlbecher aus Zirkoniumoxid (12 ml) & gehärtetem Edelstahl (80 ml, 12 ml), Wolframoxid oder höheres Volumen auf Anfrage
  • Mahlkugeln sind in verschiedenen Materialien und Größen erhältlich.
Sonstige Geräte
PRESI Mecatome 210 – Präzisionstrennmaschine
  • Serienschnittfunktion
  • Trennscheiben für harte und weiche Materialien
  • Quertisch Verfahrweg: 100 mm (X), 251 mm (Y)

ATM Opal 410 – Warmeinbettpresse
ATM Saphir 520 – Schleif- und Poliermaschine

SPECAC Atlas 15T – manuelle hydraulische Laborpresse
  • maximale Belastung: 15 t
  • Presswerkzeuge zur Pelletherstellung

Kontakt

Mitarbeiter
Dr. Markos Skoulatos (Laborleiter)
Telefon: +49 (0)89 289 – 14668
E-mail: markos.skoulatos@frm2.tum.de

Bastian Veltel
Telefon +49 (0)89 289 – 14917
E-mail: bastian.veltel@frm2.tum.de

Teodora Kennel
Telefon: +49 (0)89 289 – 10757
E-mail: teodora.kennel@frm2.tum.de

Räume
XRD-Lab (UYM 03.28)
Telefon: +49 (0)89 289 – 10733

PPMS-Lab (UYM 03.29)
Telefon: +49 (0)89 289 – 10734

Probenpräparationslabor (UYH 02.43)
Telefon: +49 (0)89 289 – 14900

News

Physics Lab: a user lab for general material characterization

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