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 Quanten-Boten kommunizieren doppelt so schnell
22.02.2018 | Österreichische Akademie der Wissenschaften

nachricht Highlight der Halbleiter-Forschung
20.02.2018 | Technische Universität Chemnitz

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: 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...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

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

20.02.2018 | Veranstaltungen

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

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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