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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Molekulare Bienenwaben und Blumen entdeckt |
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| | | Forschern ist es gelungen, bisher unbekannte Nanostrukturen zu erzeugen und abzubilden: Die Muster erinnern an Bienenwaben oder Blumenmuster - und könnten sich bald als wichtiges Element beim Übergang von der Mikro- zur Nanoelektronik erweisen. |
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Mit Hilfe des Raster-Tunnel-Mikroskops sind die Nachwuchswissenschaftler Markus Lackinger aus Chemnitz und Stefan Griessl aus München der Natur auf die Schliche gekommen.
In einem gemeinsamen Promotionsprojekt, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird, analysieren die zwei Doktoranden seit letztem Jahr, zu welchen Strukturen sich organische Moleküle auf atomar glatten Kristalloberflächen im Ultrahochvakuum organisieren.
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Wasserstoffbrücken mit sechs Molekülen |
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Die beiden Wissenschaftler haben festgestellt, dass sich die Moleküle in der organischen Schicht nicht einfach nebeneinander anordnen, sondern beispielsweise ein wabenförmiges Muster bilden.
Diese Waben- oder Blumenstruktur wird durch Wasserstoffbrücken hervorgerufen, mit denen sich jeweils sechs benachbarte Moleküle zu einem Ring zusammenschließen.
In ihrer Mitte bildet sich auf diese Weise eine nur ein Nanometer kleine Wabe, die in milliardenfacher Wiederholung zu einer Schichtstruktur führt, mit der ein Durchbruch in die Welt der Nanoelektronik gelingen könnte.
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Nanoblumen - Nanowaben
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Die Molekül-Waben bzw. -Blumen, aufgenommen durch ein Raster-Tunnel-Mikroskop
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Nach Belieben füllen |
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"Theoretisch lassen sich diese winzigen Waben-Fächer nach Belieben füllen", erläutert Michael Hietschold, der das Promotionsprojekt gemeinsam mit Wolfgang Heckl vom der Ludwig-Maximilans-Universität München betreut.
Mit Molekülen zum Beispiel, die später die elektronischen Aufgaben eines Schalters oder Verstärkers wahrnehmen könnten. Oder mit kleinsten Metallteilchen, die winzige Cluster aus nur wenigen Atomen bilden und interessante elektrische Eigenschaften vermuten lassen.
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"Selbstassemblierung" steht noch am Beginn |
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"Selbstassemblierung" sagt der Wissenschaftler, wenn die großflächig geordneten Molekülstrukturen quasi von selbst entstehen. Ein solches Vorgehen, in dem nicht mehr jedes einzelne Molekül gezielt positioniert werden muss, steckt allerdings noch in den Kinderschuhen.
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01.01.2010 |
