Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Muster "stricken"

16.02.2016

Es sind Bilder aus dem Mikroskop und doch sehen sie aus wie aus dem Handarbeitsheft: In einem Moment meint man ein Perlmuster zu sehen, im nächsten ein Lochmuster. Wissenschaftler aus der Arbeitsgruppe von Physikprofessor Rolf Möller vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) können mit atomarer Präzision Muster auf Oberflächen schreiben. Ihre Erkenntnisse veröffentlichten sie jetzt in der Fachzeitschrift NanoLetters.

Das Phänomen nennt sich „Phasenübergang“ und begegnet uns im Alltag regelmäßig: sei es als Wasserdampf oder schmelzendes Schokoladeneis.


Die beiden Phasen von Kohlenstoffmonoxid (CO) auf Kupfer (Cu) im Nanometermaßstab, aufgenommen mit einem Rastertunnelmikroskop

CENIDE/AG Möller

Dass man per Mikroskop das beliebige Hin- und Herschalten zwischen zwei Phasen in Echtzeit beobachten kann, ist neu. Gelungen ist dies den beiden UDE-Wissenschaftlern Ben Wortmann und Dr. Christian Bobisch: Sie konnten erstmals ganze Oberflächenbereiche einer Probe dabei beobachten.

Christian Bobisch: „Das Experiment gelang uns mit einer geschlossenen Lage aus Kohlenstoffmonoxid-Molekülen, die auf einer Kupferunterlage ruht. Mit der feinen metallischen Spitze eines Rastertunnelmikroskops legten wir anschließend elektrische Felder an diese Probe an.“

Auf diese Weise können ganze Flächen innerhalb von Sekundenbruchteilen umgeschaltet werden – beliebig häufig und in einem einzigen Schritt. Die dabei entstandenen Fotos sind so präzise und hoch aufgelöst, dass man sogar einzelne Moleküle erkennen kann. Sie erscheinen so wohlgeordnet wie die Maschen in einem winzigen Strickmuster.

Ihre Entdeckung schließt eine Lücke: Gegenwärtig werden elektronische Bauteile immer kleiner, und sogar einzelne Atome oder Moleküle werden bereits als Schalter diskutiert. Aber es ist technisch sehr aufwendig und daher in großem Maßstab kaum umzusetzen, einzelne Moleküle zu bearbeiten.

Indem man aber gezielt scharf umrissene Bereiche schaltet, die nur eine Moleküllage dick sind, wie hier geschehen, kommt man einfach zu bedienenden miniaturisierten Bauteilen ein großes Stück näher.

Originalpublikation: Nano Lett., 2016, 16 (1), pp 528–533, DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04174

Redaktion: Birte Vierjahn, 0203/ 379-8176, birte.vierjahn@uni-due.de


Ressort Presse
Universität Duisburg-Essen
Stabsstelle des Rektorats
http://www.uni-due.de/presse

Beate Kostka M.A. | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Atome Mikroskop Moleküle Phasenübergang elektronische Bauteile

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der erste Blick auf ein einzelnes Protein
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

nachricht Unterschiedliche Rekombinationsraten halten besonders egoistische Gene im Zaum
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

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: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik