Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tausendfach effektiver speichern auf nanostrukturierten Medien

28.06.2007
Die Entstehung magnetischer Quantum Dots wird in Stufenflussmodellen simuliert

Ein bisschen nach Zukunftsmusik klingt das schon: Hunderte von Terabytes auf der Fläche einer momentan handelsüblichen Festplatte speichern? Der Trick liegt in der Struktur: statt mit dem heute üblichen Lithografieverfahren werden die Speicherschichten aus einer Eisen-Platin-Verbindung im sogenannten MBE-Dünnschichtverfahren (aus dem engl. "molecular beam epitaxy") auf den Wafer aufgedampft.

Durch einen noch nicht vollständig verstandenen Prozess der Selbstorganisation, bilden sich so genannte "quantum dots" - winzige Atominseln, die durch magnetische Ausrichtung jeweils ein Bit an Information speichern können. Die Wissenschaftler vermuten, dass die Selbstorganisation wahrscheinlich durch eine mechanische Spannung der nur wenige Atome dicken Schicht auf dem Trägermaterial auftritt.

Am Institut für Wissenschaftliches Rechnen der TU Dresden werden die Vorgänge bei der Entstehung solcher Inseln im Rahmen des EU-Projekts "MagDot" mathematisch simuliert. Die Forscher wollen herausfinden, was die treibenden Faktoren sind, die die Anordnung der quantum dots beeinflussen, denn bisher ist es noch nicht gelungen, regelmäßige Quantenpunktstrukturen herzustellen.

... mehr zu:
»Stufenflussmodell

Die Simulation durch diskrete Modelle, erklärt Institutsdirektor Prof. Axel Voigt, reicht für die komplexe Betrachtung der Selbstorganisation nicht aus. Schließlich will man verstehen, wie sich die einzelnen Atome verhalten, aber auch, wie sie auf der vergleichsweise großen Substratfläche interagieren und sich zu Inseln anordnen - ein Multiskalenproblem. Die Dresdner Wissenschaftler rücken ihm mit Stufenflussmodellen zu Leibe; mit diskret kontinuierlichen Rechenmodellen, die skalenübergreifend miteinander kombiniert werden. Die enorme Rechenleistung, die für solche Simulationen nötig ist, stellt das universitätseigene Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen zur Verfügung.

Die simulierten Daten werden mithilfe von Rastertunnel- und Transmissions-Elektronenmikroskopen experimentell überprüft. Indem die Forscher die Temperatur bei der Herstellung der Quantenpunkte variieren, die Wafer mechanisch vorspannen oder das Substrat gewissermaßen "vormustern", wollen sie verstehen, was die Ausbildung von quantum dots beeinflusst und so letztendlich eine regelmäßige gitterförmige Anordnung erreichen.

Vom 23. - 25. Juli 2007 findet am Institut für Wissenschaftliches Rechnen eine Tagung zum Thema statt, zu der die Projektpartner, aber auch EU-Vertreter und andere interessierte Gäste eingeladen sind.

Informationen für Journalisten: Prof. Dr. Axel Voigt, Tel. 0351 463-34187, E-Mail: axel.voigt@tu-dresden.de

Kim-Astrid Magister | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de/

Weitere Berichte zu: Stufenflussmodell

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

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: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie