Das Ziel dieser Arbeit war es, die Methode der defokusierten vierdimensionalen Rastertransmissionselektronenmikroskopie am Nion UltraSTEM 100 der Universität Wien zu entwickeln und zu verwenden um die Distanz der Atomlagen von verdrehtem zweilagigem Graphen abhängig von der Position in ihrer Moiré Superstruktur zu messen. Die Interferenzmuster, welche durch die Überlagerung der Streuungsbilder der beiden Lagen entstehen, wurden mit selbst geschriebenem Code analysiert um Werte fÜr die Distanz der Lagen und den Defocus zu berechnen. Der Test der Methode an einem simulierten Datenset zeigte eine gute Übereinstimmung der mittleren Distanz der Atomlagen und des Defocus’ mit den Erwartungen, jedoch konnte die Strukturabhängigkeit nicht korrekt reproduziert werden. Zur Herstellung von zweilagigen Graphen Proben für experimentelle Messungen wurde einlagiges, durch chemische Gasphasenabscheidung gewachsenes Graphen auf SiN Transmissionselektronenmikroskopie Gitter transferiert und durch Bestrahlung mit einem Laser erhitzt um Falten von zweilagigem Graphen zu erzeugen. Der experimentell bestimmte mittlere Wert für die Distanz der Lagen war signifikant größer als Dichtefunktionaltheorie Berechnungen ähnlicher Strukturen zu erwarten geben und auch die Variation der Distanz der Lagen konnte nicht mit der Moiré Struktur in Zusammenhang gebracht werden. Die Methode zeigt viel Potential, jedoch gibt es immer noch Probleme mit der momentanen Arbeitsweise, welche gelöst werden müssen bevor aussagekräftige Resultate erzielt werden können.

In this work the method of defocused four-dimensional scanning transmission electron microscopy (4D-STEM) is developed and used at the Nion UltraSTEM 100 in Vienna with the goal of measuring the interlayer distance of twisted bilayer graphene (tBLG) depending on the position in the moiré pattern inherent to these structures. The interference features formed by the overlap of diffraction disks originating from the two layers were analysed using self-written code to calculate values of interlayer distance and defocus. The test of the analysis method on a simulated dataset showed good agreement of the average interlayer distance and defocus with expectations, however the expected structure dependence could not be reproduced. For experimental measurements tBLG samples were produced by transfer of chemical vapour deposition (CVD) grown graphene monolayers onto SiN transmission electron microscopy (TEM) grids and subsequent folding by heat treatment with a laser under ultra high vacuum (UHV) conditions. The average interlayer distance value found experimentally was significantly higher than density functional theory (DFT) calculations suggest for similar structures and the interlayer distance variation could not be related to the moiré pattern. The method is promising, but more work is needed before meaningful results can be reliably obtained.