Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zweidimensionales Licht

15.11.2002


Forscherteam der Uni Graz gelang Meilenstein

... mehr zu:
»Miniaturisierung »Silberfilm

Die große wirtschaftliche Bedeutung der weiteren Miniaturisierung existierender Schlüsseltechnologien steht außer Zweifel. Eindrucksvollstes Beispiel dafür ist der enorme technologische Innovationsschub im Gefolge der stetigen Verkleinerung der Elektronik. Aber auch im Bereich der Optik initiiert die fortwährende Miniaturisierung eine Reihe völlig neuer Technologien, so sind etwa Glasfasern in der Telekommunikation oder Compact Discs in der Unterhaltungsbranche längst Bestandteil unseres täglichen Lebens.

Gegenwärtig stößt die Verkleinerung der Optik jedoch an ihre Grenzen. Wenngleich extrem miniaturisierbar, sind herkömmliche optische Elemente immer dreidimensionale Strukturen. Ihre Herstellung sowie ihre Integration verlangen nach komplizierten technischen Verfahren. Im Gegensatz dazu beruht der Erfolg der Mikroelektronik auf der Möglichkeit elektronische Bauteile praktisch völlig flach, also in zweidimensionaler Bauweise, herzustellen. Der herkömmlichen Optik ist dieser Weg verwehrt, konnte sich doch Licht, anders als elektrischer Strom, bislang nicht in eine zweidimensionale Ebene zwängen. WissenschaftlerInnen des Instituts für Experimentalphysik der Universität Graz konnten nun das Gegenteil beweisen! Sie koppelten Lichtfelder an die negativen Ladungsträger (Elektronen) an der Oberfläche einer ultradünnen, nur 70 Millionstel Millimeter (Nanometer) dicken Schicht aus Silber. Dadurch stellten sie einen Mischzustand aus Licht und Elektronen her, der als Oberflächen-Plasmon bekannt ist. Das Entscheidende daran: Wie ihr Name bereits andeutet, sind Oberflächen-Plasmonen in der Oberfläche des Silberfilmes gefangen. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Lichtfeldern also durch ihre praktisch zweidimensionale Struktur. Davon ausgehend, verwirklichte das Grazer Team durch die Herstellung von wenigen Nanometer großen Strukturen auf dem Silberfilm erstmals die zweidimensionalen Varianten einer Reihe einfacher optischer Elemente wie Spiegel und Strahlteiler.


Aber auch komplexe optische Geräte können mithilfe dieser völlig neuartigen Technologie zweidimensional nachgebildet werden. "Damit sind wir dem optischen Chip ein gutes Stück näher gekommen", schildert Ao.Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn von der Arbeitsgruppe am Institut euphorisch. "Durch Datenverarbeitung mittels Licht würden Computer nämlich wesentlich leistungsfähiger werden."

Die Ergebnisse der Grazer WissenschaftlerInnen eröffnen die Möglichkeit der technologisch einfachen zweidimensionalen Fertigung optischer Elemente. Eine weitere Miniaturisierung der Optik, optische Datenverarbeitung und eine Vielzahl von Anwendungen im Rahmen der Nanotechnologie sind dadurch zu erwarten. Zu diesem Schluss kam auch die international renommierten Zeitschrift "The Economist", die in ihrer Ausgabe vom 26. Oktober 2002 über die Arbeit der Grazer WissenschaftlerInnen berichtet.

Grazer Arbeitsgruppe am Institut
für Experimentalphysik der Universität Graz:
Univ.-Prof. Dr. Franz Aussenegg, Gruppenleiter
Ao.Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn
Ao.Univ.-Prof. Dr. Alfred Leitner
Mag. Harald Ditlbacher
Mag. Gerburg Schider
DI Andreas Hohenau

Kontakt:
Ao.Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn
Tel. 0 316 / 380-5207

Dr. Christian Reiser | idw
Weitere Informationen:
http://nanooptics.uni-graz.at
http://www.economist.com/science/displayStory.cfm?story_id=1403371

Weitere Berichte zu: Miniaturisierung Silberfilm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Highlight der Halbleiter-Forschung
20.02.2018 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Beobachtung und Kontrolle ultraschneller Prozesse mit Attosekunden-Auflösung
20.02.2018 | Technische Universität München

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: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

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

Highlight der Halbleiter-Forschung

20.02.2018 | Physik Astronomie

Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?

20.02.2018 | Materialwissenschaften

Der Bluthochdruckschalter in der Nebenniere

20.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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