Skip to main content
Weiter zur Homepage der Europäischen Kommission (öffnet in neuem Fenster)
Deutsch de
CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
CORDIS

Matrix-Enhanced Ionization for Nanoscale Chemical Mapping with MeV Secondary Ion Mass Spectrometry

Projektbeschreibung

Präzisere und zuverlässigere chemische Bildgebung im Nanobereich

Die Kartierung der chemischen Zusammensetzung im Nanobereich ist für Fortschritte in Gebieten wie etwa Mikroelektronik, Biologie, Quantenmaterialien, Sensoren und Photovoltaik wichtig. Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) ist ein leistungsfähiges Instrument der Molekularanalyse, wobei sich mit MeV-SIMS große Moleküle über 1 kDa nachweisen lassen. Die Sekundärionenmassenspektrometrie stößt jedoch an Grenzen wie etwa die geringe Ionisierungsausbeute und den Matrixeffekt, die die Nachweisempfindlichkeit verringern und eine genaue quantitative Analyse verhindern. Im Mittelpunkt des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts MATRIX-MeV steht der Protonentransfer, ein Schlüsselmechanismus, der als entscheidend gilt, um die Beschränkungen Sekundärionenmassenspektrometrie zu überwinden. Im Rahmen der vorgeschlagenen Forschung werden innovative Verfahren zur Verbesserung der Nanoabbildung von organischen und biologischen Proben erkundet. Die Arbeiten werden mit einem Laufzeit-SIMS-Instrument durchgeführt, das mit einem MeV-Beschleuniger gemäß Stand der Technik gekoppelt ist.

Ziel

The capabilities of chemical composition nanoscale mapping are of utmost importance for the advance of microelectronics, power storage, cellular biology, 2D and quantum materials, sensors, photovoltaics, etc. Molecular distribution can be precisely analyzed with secondary ion mass spectrometry (SIMS). MeV-SIMS is a version of this technique capable of detecting high-mass molecules exceeding 1 kDa with primary ions of MeV energies used for molecular desorption. Regardless of the type of SIMS, there are limitations, with the most important ones being low ionization yields between 0.1% and 10% and the matrix effect. They negatively affect the detection limits and almost entirely prevent quantitative analysis.
The objective of the project is to overcome these limitations by implementing approaches for ionization enhancement and matrix-effect reduction. The hypothesis is that the main process crucial for achieving this is proton transfer. Changes in the ionization potential as a consequence of the introduction of proton-donor or acceptor organic matrices will be evaluated and cluster secondary ion formation during recombination of the analyte and the matrix will be studied. The formation of these cluster ions via electronic excitations occurring during sputtering will be the basis for the explanation of the recombination mechanisms. Our findings will be implemented in the field of innovative nano-imaging of the chemical composition of organic and biological samples. The research will be conducted on a ToF-SIMS instrument coupled with a state-of-the-art MeV accelerator, while testing different approaches for the deposition of solid and gaseous matrices. The combination of the candidate’s knowledge of the chemical aspects of the ionization and matrix effect, the supervisor’s experience in the field of MeV-SIMS and ion-beam analysis, and the excellent equipment at the facility will be the basis for the successful implementation of this interdisciplinary project.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

RUDER BOSKOVIC INSTITUTE
Netto-EU-Beitrag
€ 171 791,76
Adresse
Bijenicka cesta 54
10000 Zagreb
Kroatien
Region
Hrvatska Grad Zagreb Grad Zagreb
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (1)