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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Schaltertechnik erobert die Nanowelt |
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| | | Physiker haben organische Moleküle so manipuliert, dass sie als Nano-Schalter eingesetzt werden können. Das könnte in Zukunft zur Entwicklung eines völlig neuen Typus von Speichermedien führen. |
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Klappende Verbindungen |
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Seit Jahren träumen etwa Computerhersteller davon, einzelne Moleküle als Speicher- oder Schaltelemente einsetzen zu können. Damit würden sich elektronische Bauteile enorm verkleinern lassen. Doch was in jeder Zelle von Lebewesen klaglos funktioniert, nämlich einzelne Moleküle als Schalter einzusetzen, ist in der Technik nicht so leicht zu verwirklichen, jedenfalls nicht kontrolliert auf Oberflächen.
Der aus Graz stammenden Physiker Leonhard Grill vermeldet nun mit einem Team von der der Freien Universität Berlin einen Erfolg bei der Suche nach : Er setzt für seine Experimente organische Verbindungen auf Basis von Azobenzol ein, die auf eine Goldoberfläche aufgebracht werden.
"Die Moleküle haben die Eigenschaft, in zwei verschiedene Formen klappen zu können", so Grill. Die Forscher konnten bereits in den vergangenen Jahren zeigen, dass die Schaltermoleküle reversibel betrieben, also immer wieder zwischen beiden Zuständen hin- und hergeschaltet werden können. Als Schaltsignal setzten die Physiker Strom-Impulse ein.
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Steuerbare Schaltmatrix |
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Ein Nachteil war bisher, dass eine ganze Anordnung von Schaltern stets gleich schaltete. Ein gezieltes Ansteuern war kaum möglich. Nun modifizierten die Forscher die Moleküle gezielt durch das Anbringen chemischer Gruppen und schafften es damit, dass sich der Ort des Schaltvorgangs präzise kontrollieren ließ.
"Es ergab sich ein periodisches Muster, eine Art 'Nano-Schaltmatrix', auf der durch Anlegen von Spannungspulsen örtlich kontrollierbare reversible Schaltvorgänge innerhalb von selbstorganisierten molekularen Schichten möglich sind", so Grill. Diese Schaltvorgänge ähneln den wiederholbaren Schreib- und Löschvorgängen in konventionellen Speichermedien, jedoch erfolgen diese in einer wesentlich kleineren Dimension.
Grill betont, dass die Ergebnisse derzeit noch klar der Grundlagenforschung zuzuordnen seien. Dennoch sieht der Wissenschaftler darin einen konzeptionell neuartigen Ansatz, molekulare Bauelemente individuell anzusteuern. Es sei ein weiterer Schritt auf dem Weg zu molekularer Elektronik mit elektronischen Schaltkreisen auf der Nanometerskala.
[science.ORF.at/APA, 2.10.08]
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01.01.2010 |
