Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Drähte im Fokus

11.04.2011
Jülicher Forscher erarbeiten Grundlagen für maßgeschneiderte Bauteile in der Nanoelektronik

Ein einziges Molekül als elektronisches Bauteil: In der Nanoelektronik ist diese Idee eine Vision, auf die Wissenschaftler gezielt hinarbeiten. Jülicher Forscher haben nun zusammen mit Kollegen aus Dresden und Osnabrück die Leitfähigkeit eines prototypischen molekularen Drahtes untersucht.

Dabei ergaben ihre Experimente, dass bisherige theoretische Annahmen den Stromfluss durch das Molekül nicht ausreichend beschreiben, wie sie in der Fachzeitschrift "Physical Review B" berichten. Geeignete Modelle aber sind die Voraussetzung, um vorherzusagen, welche Moleküle sich als Nanodrähte eignen oder helfen könnten, diese maßzuschneidern. (Originalartikel: DOI: 10.1103/PhysRevB.83.155402)

Die Forscher führten ihre Untersuchungen mithilfe der Rastertunnel-Mikroskopie durch. Bei dieser Methode registriert eine winzige Metallspitze atomare Strukturen und Unebenheiten im Nanometerbereich als kleinste elektrische Ströme. Um die Leitfähigkeit eines einzelnen Moleküls zu messen, hatten die Wissenschaftler dieses Molekül an einem Ende mit der Nadelspitze des Mikroskops "gepackt" und dann langsam von einer Oberfläche abgezogen. Sie konnten so die Leitfähigkeit des Moleküls für verschieden starke Ankopplungen des Moleküls an die Unterlage bestimmen.

Die Ergebnisse aus diesen Experimenten stellten die Wissenschaftler anschließend den bisher üblichen Berechnungen der Leitfähigkeit in Molekülen gegenüber. Das Ergebnis: Die verwendeten Simulationen beschreiben die Situation in den molekularen Drähten nur unzureichend. "Durch unsere Experimente haben wir identifiziert, wo das Problem liegt: Die Wechselwirkungen der Elektronen in einem Molekül müssen anders berücksichtigt werden als bisher", sagt Professor Stefan Tautz vom Peter Grünberg Institut im Forschungszentrum Jülich. "Nun gilt es, die Berechnungsgrundlagen so anzupassen, dass sie die realen Zustände besser widerspiegeln." Gelingt dies, lassen sich molekulare Drähte schon im Computer mit Hilfe von Modellrechnungen maßschneidern.

Peter Grünberg Institut, Bereich Functional Nanostructures at Surfaces (PGI-3):
http://www.fz-juelich.de/pgi/pgi-3/EN/Home/home_node.html
Originalartikel unter:
http://prb.aps.org/abstract/PRB/v83/i15/e155402
Ansprechpartner:
Prof. Stefan Tautz
Tel. 02461/61-4561
s.tautz@fz-juelich.de
Pressekontakt:
Dr. Barbara Schunk; Erhard Zeiss
Tel.: 02461 61 8031/-1841
b.schunk@fz-juelich.de; e.zeiss@fz-juelich.de
Das Forschungszentrum Jülich...
... betreibt interdisziplinäre Spitzenforschung, stellt sich drängenden Fragen der Gegenwart und entwickelt gleichzeitig Schlüsseltechnologien für morgen. Hierbei konzentriert sich die Forschung auf die Bereiche Gesundheit, Energie und Umwelt sowie Informationstechnologie. Einzigartige Expertise und Infrastruktur in der Physik, den Materialwissenschaften, der Nanotechnologie und im Supercomputing prägen die Zusammenarbeit der Forscherinnen und Forscher. Mit rund 4 600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gehört Jülich, Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, zu den großen Forschungszentren Europas.

Erhard Zeiss | Forschungszentrum Juelich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Energieproduzierende Fenster stehen kurz bevor
23.02.2017 | University of Minnesota / Università degli Studi di Milano-Bicocca

nachricht Hauchdünn wie ein Atom: Ein revolutionärer Halbleiter für die Elektronik
23.02.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie