Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flaches Licht flott gemacht: Grazer PhysikerInnen gelang Durchbruch in optischer Datenverarbeitung

11.04.2007
Die Computer werden immer "stärker", schnell genug sind sie trotzdem nie. Eine rasantere Zukunft verspricht der "optische Chip", an dem seit Jahren geforscht wird. Die Arbeitsgruppe Nano-Optik am Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz hat dabei nun einen neuen Durchbruch geschafft.

Den WissenschafterInnen unter der Leitung von Ao.Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn ist es gelungen, mit Hilfe eines nanotechnologischen Spiegels zweidimensionales Licht entlang einer Goldoberfläche gezielt auszurichten. Damit ist die Voraussetzung geschaffen, um Licht entlang hauchdünner Drähte mit einem Durchmesser von nur wenigen Milliardstelmeter weiterzuleiten. Der bahnbrechende Forschungserfolg, der auch in der Online-Ausgabe vom 8. April 2007 des renommierten Wissenschaftsmagazins "Nature Physics" publiziert wurde, öffnet den Weg für die Verarbeitung noch größerer Datenmengen in noch kürzerer Zeit. Denn Licht ist einfach schneller als Strom.

Für die Datenübertragung mittels optischer Signale werden bis dato Glasfaserkabel verwendet, wie etwa bei der Breitband-Technologie. "Damit können zwar hohe Kapazitäten erreicht werden, doch die herkömmlichen Bauteile lassen sich nicht viel kleiner als ein Mikrometer, das ist ein Millionstelmeter, machen", erklärt Joachim Krenn. In Zeiten der Nanotechnologie ist das riesig, braucht zu viel Platz und Energie und ist somit ineffizient.

Auf der Suche nach einem Weg, optische Signale auch im Nanobereich transportieren zu können, zählt das Grazer Team zu den international führenden Forschungsgruppen. Bereits 2003 sorgten die PhysikerInnen für Aufsehen, als es ihnen gelang, Licht, das für gewöhnlich dreidimensional ist, in die Oberfläche eines dünnen Goldfilms zu zwingen und dabei zweidimensional - sprich flach - zu machen. Befindet sich Licht in diesem Zustand, spricht man von "Oberflächenplasmonen".

... mehr zu:
»Physik

Flach und gut, doch als optisches Signal weiterleiten ließ sich das "eingefangene" Licht bis jetzt noch nicht. Aber auch dieses Problem haben die ForscherInnen um Joachim Krenn nun gemeinsam mit Arbeitsgruppen in Madrid und Zaragoza (Spanien), Straßburg und Dijon (Frankreich) und Aalborg (Dänemark) gelöst. Sie schickten Licht durch einen 160 Nanometer breiten Spalt in einem Goldfilm. "Normalerweise breitet es sich auf beiden Seiten des Spalts aus. Wird jedoch die Metalloberfläche auf einer Seite periodisch strukturiert, erzwingt diese Strukturierung eine gerichtete Ausbreitung des Oberflächenplasmons auf der anderen Seite. Die strukturierte Goldoberfläche reflektiert also gewissermaßen die Oberflächenplasmonen wie eine nanotechnologische Variante eines Spiegels", beschreibt der Physiker das Phänomen.

Die Meilensteine in seinen Forschungen verdankt das Grazer Team nicht zuletzt auch der länderübergreifenden Zusammenarbeit, wie Joachim Krenn betont: "Solche Arbeiten benötigen eine Infrastruktur, die nur in internationalen Kooperationen vorhanden ist." Die jüngsten Erfolge wurden gemeinsam mit fünf Partnern im von der EU geförderten Exzellenznetzwerk "Plasmo-Nano-Devices" erzielt, dem insgesamt 17 europäische Forschungslabors angehören. Damit ist man dem Einsatz der Lichttechnologie etwa für Computerchips, Datenspeicherung, hoch sensible Sensoren in Kraftfahrzeugen, Medizintechnik oder Biotechnologie wieder einen entscheidenden Schritt näher gekommen.

Kontakt:
Ao.Univ.-Prof. Dr. Joachim Krenn
Institut für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: 0316/380-5207
E-Mail: joachim.krenn@uni-graz.at

Gudrun Pichler | idw
Weitere Informationen:
http://nanooptics.uni-graz.at

Weitere Berichte zu: Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Perspektiven durch gespiegelte Systeme
05.12.2016 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Waschen für die Mikrowelt – Potsdamer Physiker entwickeln lichtempfindliche Seife
02.12.2016 | Universität Potsdam

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: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flüssiger Wasserstoff im freien Fall

05.12.2016 | Maschinenbau

Forscher sehen Biomolekülen bei der Arbeit zu

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungsnachrichten