Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ausgerichtete Nanodrähte: Kohlenstoff-Nanoröhrchen wachsen entlang atomarer Stufen auf Saphiroberflächen

16.11.2004


Für die Herstellung nanoskopischer elektrischer Schaltkreise sind sie die idealen Kandidaten: Definierte Strukturen von Nanodrähten auf einem Wafer, einer hauchdünnen Scheibe aus halbleitendem Material. Ein Team vom Weizmann Institute of Science in Israel hat nun eine neue Methode entwickelt, wie man Drähte aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen in eine parallele Ausrichtung zwingt: Die Röhrchen wachsen entlang atomarer "Treppenstufen" einer Saphiroberfläche.



Eigentlich forschte das Team um Ernesto Joselevich zunächst in eine etwas andere Richtung: Sie versuchten, Kohlenstoff-Nanoröhrchen während deren Entstehung durch Anlegen eines elektrischen Feldes eine Vorzugsrichtung auf der Wafer zu geben. Das funktioniert auch recht gut mit Siliciumdioxid-Wafern, auf einem Träger aus Saphir (Saphir ist eine bestimmte Form von Aluminiumoxid) dagegen nicht: Die Nanoröhrchen ordneten sich zwar wunderbar parallel an, aber in einer Ausrichtung, die völlig unabhängig vom elektrischen Feld war - auch wenn überhaupt keine Spannung angelegt wurde!



Eine genauere Untersuchung der Saphiroberfläche brachte des Rätsels Lösung: Kommerzielle Saphirwafer sind meist nicht exakt entlang der Ebenen des Kristalls geschnitten. Ihre Oberfläche ist daher nicht ganz glatt, sondern weist parallel zueinander verlaufende - atomar dimensionierte - Stufen zwischen den verschiedenen Kristallebenen auf. Und entlang dieser Stufen kommen die Nanoröhrchen zu liegen. Die Forscher erklären sich das so: Die Nanoröhrchen bilden sich ausgehend von einem Katalysator, der zugegeben wird, nämlich nanoskopischen Eisenpartikeln. Offenbar mögen diese Eisenpartikel nicht "Treppe laufen", sondern "gleiten" wie auf Schienen immer entlang der Innenkante einer Stufe. So bleiben sie kontinuierlich mit zwei statt mit nur einer Fläche in Berührung, was den Katalysator zu stabilisieren scheint. Wie ein Flugzeug seinen Kondensstreifen lässt das Eisenpartikel die entstehende Nanoröhre entlang seiner Bahn zurück. Die Nanoröhrchen machen sogar Knicke der Treppenstufen mit, die aufgrund von kleinen Fehlstellen im Kristall auftreten können. Dabei entstehen außer geraden auch zickzackförmige Röhrchen - denen besonders interessante elektronische Eigenschaften nachgesagt werden.

"Die Ausrichtung und Gestalt der atomaren Stufen einer Kristalloberfläche kann über den Schneidprozess gut gesteuert werden, Fehlstellen lassen sich zudem künstlich erzeugen," sagt Joselevich. "So sollten sich verschiedene Anordnungen von Nanodrähten gezielt herstellen lassen."

Kontakt:
Dr. E. Joselevich
Department of Materials and Interfaces
Weizmann Institute of Science
Rehovot 76100
Israel
Tel.: (+972) 8-934-2350
Fax: (+972) 8-934-4138
E-mail: ernesto.joselevich@weizmann.ac.il

Angewandte Chemie Presseinformation Nr. 45/2004
Angew. Chem. 2004, 116 (45), 6266 - 6269
ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201/606 321
Fax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de
http://www.angewandte.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie