Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

10.000 Mal reiner als lupenrein - Stuttgarter Physiker minimieren Verunreinigungsgrad von Diamanten

14.04.2009
Edle Steine werden nach ihrer Qualität in verschiedene Klassen eingeteilt: AAA ist dabei die Klasse mit der höchsten Reinheit und am wertvollsten.

Wissenschaftler des 3. Physikalischen Instituts der Universität Stuttgart haben nun in Zusammenarbeit mit der britischen Firma element6 Diamanten hergestellt, die 10.000-mal reiner sind als alle bisher bekannten Diamanten.

Darüber berichtete jetzt die renommierte Fachzeitschrift "Nature Materials".*) "Ähnlich wie hochreines Silizium die Basis für die moderne Halbleiterindustrie darstellt, könnte dieses Material eine entscheidende Rolle für die Weiterentwicklung der Informationstechnologie spielen", sagen die Stuttgarter Physiker.

Hochreiner Diamant besteht ausschließlich aus Kohlenstoff. In den meisten Fällen enthalten die Steine aber auch andere Elemente, am häufigsten Stickstoff, die den Diamanten einfärben können. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, den Verunreinigungsgrad mit Stickstoffatomen bis auf wenige ppb (parts per billion, eins pro eine Milliarde) zu reduzieren, etwa 10.000-mal geringer als dies bei den besten Diamanten zuvor der Fall war. In diesen extrem sauberen Steinen sind Verunreinigungen selbst mit der Lupe fast nicht mehr auszumachen. Die wenigen verbliebenen Fremdatome verhalten sich fast wie Atome im Vakuum. Bei einer solchen Reinheit wird sogar das Kohlenstoffisotop 13C selbst zu einer Verunreinigung. Bestehen natürlichen Diamanten zu 1,1 Prozent aus 13C, so enthält der Stuttgarter Diamant nur noch 0,03 Prozent 13C und der Rest besteht aus dem Isotop 12C. "Dadurch können wir feststellen, ob sich diese Atome so verhalten wie es für die Verwendung in der (Quanten-)Informationsverarbeitung notwendig ist", erklärt Institutsleiter Prof. Jörg Wrachtrup.

In einem speziellen Verfahren stellen die Physiker Diamanten aus Methanplasma her. Die Steine wiegen 0.01 Karat, dies entspricht zwei Milligramm. Aufgrund des aufwändigen Herstellungsprozesses beträgt der Wert pro Karat etwa eine Million Euro - ein Vielfaches des Preises für einen normalen Diamant. Auch wenn dieser Preis solche Diamanten als Schmuckstein uninteressant macht, kann sich ihr Einsatz in der Wissenschaft und Technik als unabdingbar erweisen. Die damit einhergehende Massenproduktion einhergehend würde sicher zu einer Preissenkung führen.

*) Fedor Jelezko, Jörg Wrachtrup et al.: Ultralong spin coherence time in isotopically engineered diamond, in: Nature Materials, doi 10.1038/nmat2420. http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/abs/nmat2420.html

Weitere Informationen bei Prof. Jörg Wrachtrup, 3. Physikalisches Institut, Tel. 0711/685-65278, e-mail: wrachtrup@physik.uni-stuttgart.de

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/abs/nmat2420.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation
13.12.2017 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

nachricht Einmal durchleuchtet – dreifacher Informationsgewinn
11.12.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rest-Spannung trotz Megabeben

13.12.2017 | Geowissenschaften

Computermodell weist den Weg zu effektiven Kombinationstherapien bei Darmkrebs

13.12.2017 | Medizin Gesundheit

Winzige Weltenbummler: In Arktis und Antarktis leben die gleichen Bakterien

13.12.2017 | Geowissenschaften