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Ionenspuren werden durch schnelle schwere Ionen auf ihrem Weg durch einen Festkörper erzeugt. Sie entsprechen strukturell veränderten Bereichen mit einem Durchmesser von 6–8 Nanometern und können mit folgenden Techniken untersucht werden: Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie (RBS), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Neutronen-Kleinwinkelstreuung (SANS), Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Gaspermeation.Ionenspuren können in vielen isolierenden Festkörpern selektiv geätzt werden. Als Ergebnis entstehen Kegel oder Zylinder mit Durchmessern bis herab zu 8 Nanometern.Ionenspuren können in Mineralien Millionen von Jahren überdauern. Aus ihrer Dichte lässt sich die Zeit bestimmen, zu der das Mineral aus seiner Schmelze erstarrt ist. In der Spaltspurdatierung dienen Ionenspuren als geologische Uhren. Ionenspurtechnologie ist die Anwendung von Ionenspuren in Mikro- und Nanotechnologie. Geätzte Spurzylinder können als Filter genutzt werden, als Zählöffnungen, sie können durch Monolagen verändert werden, oder durch elektrochemische Abscheidung gefüllt werden. Das klassische Paradigma des Atoms als unteilbarem Grundbaustein der Materie wurde im 19. Jahrhundert durch Experimente bestätigt. Anfang des 20. Jahrhunderts wurden Atome nachgewiesen. Ab Mitte des 20. Jahrhunderts wurden einzelne Atome als Mikrowerkzeug eingesetzt. Hiervon handelt der vorliegende Artikel. In der Mikrotechnologie werden die mechanischen Werkzeuge der Makrowelt zunehmend durch Bestrahlungsverfahren ersetzt. Photonen und Elektronen werden dazu eingesetzt, die Löslichkeit von strahlungsempfindlichen Polymeren, sogenannten Resists, zu erhöhen oder zu verkleinern. Als strukturgebendes Element werden Masken eingesetzt. Sie schützen den Resist vor der Bestrahlung. Die nicht abgedeckten Bereiche verändern ihre nasschemische Löslichkeit und ihre Beständigkeit gegen Abtragung durch Ionenzerstäubung. Typische Produkte der Mikrotechnik sind Integrierte Schaltkreise und mikroelektromechanische Systeme (MEMS). Gegenwärtig wird die Mikrotechnologie zur Nanotechnologie verfeinert. Hierbei werden zunehmend Ionen eingesetzt. Ein neuer Zweig dieser Technologie beruht auf der Strukturgebung durch energiereiche schwere Ionen. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte lassen sich mit einzelnen Ionen Mikro- und Nanostrukturen herstellen. (de) Ion tracks are damage-trails created by swift heavy ions penetrating through solids, which may be sufficiently-contiguous for chemical etching in a variety of crystalline, glassy, and/or polymeric solids. They are associated with cylindrical damage-regions several nanometers in diameter and can be studied by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), transmission electron microscopy (TEM), small-angle neutron scattering (SANS), small-angle X-ray scattering (SAXS) or gas permeation. (en) Ионно-трековая технология (англ. ion track nanotechnology) — метод формирования в твёрдых веществах и материалах узких каналов (треков), путём облучения (бомбардировки) частицами или тяжёлыми ионами. (ru) |
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Ion tracks are damage-trails created by swift heavy ions penetrating through solids, which may be sufficiently-contiguous for chemical etching in a variety of crystalline, glassy, and/or polymeric solids. They are associated with cylindrical damage-regions several nanometers in diameter and can be studied by Rutherford backscattering spectrometry (RBS), transmission electron microscopy (TEM), small-angle neutron scattering (SANS), small-angle X-ray scattering (SAXS) or gas permeation. (en) Ионно-трековая технология (англ. ion track nanotechnology) — метод формирования в твёрдых веществах и материалах узких каналов (треков), путём облучения (бомбардировки) частицами или тяжёлыми ионами. (ru) Ionenspuren werden durch schnelle schwere Ionen auf ihrem Weg durch einen Festkörper erzeugt. Sie entsprechen strukturell veränderten Bereichen mit einem Durchmesser von 6–8 Nanometern und können mit folgenden Techniken untersucht werden: Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie (RBS), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Neutronen-Kleinwinkelstreuung (SANS), Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS), Gaspermeation.Ionenspuren können in vielen isolierenden Festkörpern selektiv geätzt werden. Als Ergebnis entstehen Kegel oder Zylinder mit Durchmessern bis herab zu 8 Nanometern.Ionenspuren können in Mineralien Millionen von Jahren überdauern. Aus ihrer Dichte lässt sich die Zeit bestimmen, zu der das Mineral aus seiner Schmelze erstarrt ist. In der Spaltspurdatierung dienen Ionenspuren als geologisch (de) |
