Tikk-kontsad häirivad uut aparaati

Tartu Ülikooli materjaliteaduse doktorant Jekaterina Kozlova töötab Tartu Ülikooli füüsikainstituudis hiljuti soetatud nüüdisaegse skaneeriva kahekiirelise elektron- ja ioonmikroskoobiga Helios NanoLab 600 (doktorandi õla taga). Uue mikroskoobi ioonkiirega lõikas ta näiteks uuritavast materjalist silmale nähtamatu liistaku, mille paksus on murdosa mikromeetrist ning laius ligi 15 mikromeetrit ehk viiendik juuksekarva läbimõõdust.

FOTO: Margus Ansu

Kuigi inimsilm kõike ei seleta, on nähtamatu siiski olemas. Selle tõestuseks võivad Tartu Ülikooli füüsikainstituudi teadlased nüüd näidata liistakut, mille paksus on üle saja korra väiksem juuksekarva läbimõõdust.


Sellise kuni 15 mikromeetrit laia liistaku ehk õhiku lõikas Tartu Ülikooli materjaliteaduse doktorant Jekaterina Kozlova Tartu Ülikooli füüsikainstituudile soetatud Eesti esimese skaneeriva elektron- ja ioonmikroskoobi Helios NanoLab ioonkiirega.



Et jutt vaid jutuks ei jääks, näitas ta ioonkiirega lõigatud silmale nähtamatut liistakut uue mikroskoobiga ühendatud arvuti ekraanil. «Uurin selle mikroskoobiga instituudis valmistatud objekte ja lõikan neist vajadusel välja õhikuid,» tutvustas  Kozlova oma tööd.



«Katja põhitöö on seotud materjaliteaduse väga kuuma uurimisobjekti, gra­­feeniga,» lisas Tartu Ülikooli füüsikainstituudi materjaliteaduse osakonna asejuhataja professor Väino Sammelselg. «Tal on vaja selle mikroskoobiga sageli grafee­­nilehti välja lõigata.»



Nano- ja pikomõõdud


Ioonkiirega nanoobjektide töötlemist ja analüüsi hindavad füüsikud uue mikroskoobi juures väga. Mõistagi on väga oluline ka see, et USA ja Hollandi ühisfirmas FEI Company valmistatud Helios NanoLab 600 laseb teadlastel pilgu heita maailma, kus suurusi mõõdetakse nano- ja pikomeetrites.



Mida see tähendab? «Juuksekarva näeb inimene silmaga, kuid selle pinnastruktuuri nägemiseks ei piisa tavalisest optilisest mikroskoobist,» selgitas Sammelselg. Kehvema elektronmikroskoobiga saab juuksekarva struktuuri juba näha. Aga et panna näiteks juuksekarva ristlõike peale mitusada transis­­torit, nagu tänapäeval elektroonikatööstuses tehakse, ja et  valmistada nende transistorite jaoks üliõhukesi elektroode ja isoleerivaid kihte, selleks ongi tarvis skaneerivat elektron- ja ioonmikroskoopi.



Väga tundlik aparaat


Helios NanoLab 600 mikroskoop maksis üle 12 miljoni krooni, mis tuli riiklikust teaduse arendamise programmist.



«See mikroskoop on alles algus,» kinnitas Tartu Ülikooli füüsikainstituudi direktor Marco Kirm. «Sellele saab juurde osta lisasid, mis annavad teadlastele veel rohkem võimalusi oma tööd üha põhjalikumalt teha.»



«Tahamegi sellele nööbile eurorahaga pintsaku juurde osta,» muheles Sammelselg. Pintsak on ligi 20 miljonit krooni maksev materjaliuuringuteks mõeldud ülikõrglahutusega analüütiline läbivalgustav elektronmikroskoop, mis näeb veel väiksemaid suurusi kui nanomeetrid. Veel tahavad füüsikud oma instituudile juurdeehitist, kuhu saaks uue mikroskoobi paigaldada.



Praegu on see väga tundlik aparaat veidi sobimatus ruumis, sest näiteks koridoris kõrgetel kingadel tippiv naine toob kohe müra pildile.

Tagasi üles