Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kohlenstoff-Nanoröhren - Photostrom in höchster Auflösung

08.06.2012
Die zunehmende Miniaturisierung in der Elektronik erfordert neue Materialien. Vielversprechende Kandidaten sind Bauteile aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die nun erstmals mit der erforderlichen räumlichen Auflösung optoelektronisch charakterisiert wurden.
Die bisher gängige Silizium-basierte Technologie wird bei der fortschreitenden Miniaturisierung in der Elektronik bald an fundamentale physikalisch - technische Grenzen stoßen. Filigrane Hohlzylinder aus Kohlenstoff-Atomen - sogenannte Kohlenstoff-Nanoröhren - haben großes Potenzial, diese Limitierung zu überwinden. Einzelne Kohlenstoff-Nanoröhren könnten in einem Bauteil beispielsweise als Transistor, Lichtabsorber und Licht-Emitter funktionieren.

Die winzigen Kohlenstoffröhren sind nur etwa einen Nanometer dünn. Die Charakterisierung ihrer optischen und elektrischen Eigenschaften sollte daher idealerweise in derselben Größenskala stattfinden. Mithilfe einer sogenannten optischen Antenne - einer laserbeleuchteten scharfen Goldspitze - konnte LMU-Professor Achim Hartschuh mit seinem Team nun erstmals elektrische und optische Signale der Nanoröhren auf der Nanoskala gleichzeitig erfassen. Bisher angewandte konventionelle konfokale Techniken bieten nicht die erforderliche räumliche Auflösung.
Bauteile aus einzelnen Nanoröhren vermessen

Die optische Antenne dagegen verstärkt die Signale einzelner Nanostrukturen und erlaubt Einblicke in höchster Auflösung: "In unserer Arbeit zeigen wir erstmals Photostromdaten mit einer Auflösung von weniger als 30 Nanometer, die an einzelnen Kohlenstoff-Nanoröhren aufgenommen wurden", sagt Hartschuh. Die Methode der sogenannten Spitzen-verstärkten optischen Nahfeldmikroskopie wurde von Hartschuhs Team bereits in der Vergangenheit vielfältig eingesetzt und nun weiterentwickelt.
Die räumliche Auflösung des Photostromsignals entspricht dabei recht genau dem theoretisch Erwarteten. "Neben den hier gezeigten Kohlenstoffnanoröhren könnte unsere Methode beispielsweise auf anorganische Halbleiternanodrähte und möglicherweise auch auf Solarzellen sowie darin verwendete Materialien angewandt werden", verweist Hartschuh, der auch dem „Center for NanoScience“ (CeNS) der LMU sowie dem Exzellenzcluster „Nanosystems Initiative Munich“ (NIM) angehört, auf weitere Einsatzmöglichkeiten.(göd)

Publikation:
Antenna-Enhanced Photocurrent Microscopy on Single-Walled Carbon Nanotubes at 30 nm Resolution
Nina Rauhut, Michael Engel, Mathias Steiner, Ralph Krupke, Phaedon Avouris, and Achim Hartschuh
ACS Nano, Article ASAP
DOI: 10.1021/nn301979c

Kontakt:
Prof. Dr. Achim Hartschuh
Department Chemie und CeNS
Tel.: 089/2180-77515
Fax: 089/2180-77188
E-Mail: achim.hartschuh@cup.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.cup.uni-muenchen.de/pc/hartschuh/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics