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 Leuchtende Nanoarchitekturen aus Galliumarsenid
22.02.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Neuer Sensor zur Messung der Luftströmung in Kühllagern von Obst und Gemüse
22.02.2018 | Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB)

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: 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...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

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

„Molekularer Schraubstock“ ermöglicht neue chemische Reaktionen

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Internationale Forschungskooperation will Altersbedingte Makuladegeneration überwinden

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Workshop zu flexiblen Solarzellen und LEDs auf der Energiemesse „New Energy“

23.02.2018 | Seminare Workshops

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