Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chemiker der Humboldt-Universität entwickeln Drähte für Prototypen molekularer Computer

07.07.2011
Europäisches Großprojekt als Vorstufe zur molekularen Elektronik angelegt

In ihrem Streben nach immer schnelleren und effizienteren Prozessoren stoßen die Hersteller von Computerchips mittlerweile an physikalische Grenzen der Miniaturisierung. Die kleinsten Transistoren im Nanometerbereich (1 Nanometer entspricht 1 Milliardstel Meter) in aktuellen Mikroprozessoren können mit konventionellen Techniken mittels sogenannten top-down Prozessen nicht weiter verkleinert werden. Die Halbleiterindustrie ist gezwungen, mehr Transistoren in jedem Chip zu integrieren und diesen mit einer höheren Taktfrequenz zu betreiben. Beides führt jedoch zu steigendem Energieverbrauch und erhöhter Abwärmeerzeugung.


Illustration molekularer Schaltkreise: Auf einer Oberfläche werden zunächst molekulare Bausteine für Drähte (blau) und Knoten (rot) chemisch miteinander verknüpft und im Anschluss mit Nanoelektroden kontaktiert, um dann den Stromfluss (gelb) auf der Nanoskala zu kontrollieren. Bild: Stefan Hecht

Weltweit suchen Wissenschaftler und Ingenieure aus diesem Grund fieberhaft nach neuen Architekturen, die eines Tages konventionelle Silizium-basierte Prozessoren ablösen und somit die Basis für zukünftige Computer darstellen könnten. Im Gegensatz zu den bereits seit längerem erforschten Quantenrechnern bzw. optischen Computern, die sich nur schwerlich auf industriell relevante Maßstäbe übertragen lassen, bieten Molekül-basierte Prozessoren den großen Vorteil einer leichteren Implementierung in bereits existierende Technologien und stellen eine vielversprechende Option für künftige Generationen an Computerchips dar. Hierzu bedarf es jedoch der Entwicklung einer kommerziell nutzbaren Plattform.

Dieser Schlüsselaufgabe stellt sich nun ein internationales Konsortium aus Wissenschaftlern und Ingenieuren. Das Projekt „Atomic Scale and Single Molecule Logic Gate Technologies (AtMol)“ wird über den Zeitraum von vier Jahren von der Europäischen Union mit fast zehn Millionen Euro gefördert und bringt die führenden Institutionen auf diesem Gebiet in Europa sowie in Singapur zusammen, mit dem ambitionierten Ziel, einen ersten Prototypen Molekül-basierter Chips zu realisieren.

Eine Gruppe organischer Synthetiker um Prof. Dr. Stefan Hecht vom Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin spielt dabei eine wichtige Rolle, da sie die molekularen Bausteine zur Herstellung einzelner molekularer Drähte maßschneidert. Diese winzigen Nanodrähte werden dann in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Physiker Leonhard Grill am Fritz-Haber-Institut hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeit – der wichtigsten Eigenschaft im Hinblick auf Anwendungen der Molekularen Elektronik – untersucht. Anschließend sollen diese molekularen Drähte auf andere Oberflächen übertragen werden, die in Zukunft mit vorgefertigten Schaltkreisen versehen sein könnten. „Grundlage der Arbeiten ist die von unseren beiden Arbeitsgruppe gemeinsam entwickelte Methode, Polymere direkt auf Oberflächen herzustellen, die nun genutzt werden soll, um erste logische Bauelemente aus den maßgeschneiderten Molekülbausteinen zusammenzusetzen. Nach erfolgreicher Herstellung und Testung sollen diese Molekülschaltkreise dann von anderen Wissenschaftlern des Konsortiums mit winzigen Nano-Elektroden kontaktiert werden und letztlich in einem kompletten molekularen Chip verpackt werden“, sagt Prof. Stefan Hecht. Damit sollte es möglich sein, erste Prototypen zu fertigen, um die Machbarkeit des mittlerweile Jahrzehnte alten Konzeptes einer molekularen Elektronik zu überprüfen.

Details unter:
http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=PROJ_ICT&ACTION=D&CAT=PROJ&RCN=97085
WEITERE INFORMATIONEN
Prof. Stefan Hecht, Ph.D.
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Chemie
Lehrstuhl für Organische Chemie & Funktionale Materialien
Brook-Taylor-Str. 2
12489 Berlin
E-Mail: sh@chemie.hu-berlin.de

Constanze Haase | idw
Weitere Informationen:
http://www.hechtlab.de

Weitere Berichte zu: Computerchip Draht Elektronik Konsortium Massenspektrometer Prozessor Transistor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Verteidigung um fast jeden Preis
14.12.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

nachricht Mitochondrien von Krebszellen im Visier
14.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten