Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die dünnste Ratsche der Welt - Forscherteam nutzt Graphen zur Steuerung von Elektronen

20.02.2013
Ratschen sind einfach praktisch. Man kann beispielsweise einen Ratschenschraubendreher – ohne abzusetzen – bequem vor- und zurück drehen, und trotzdem bewegt sich die Schraube nur in eine Richtung. Ratschen sind zudem fast überall einsetzbar, etwa beim Spannen von Gurten oder beim Heben von Lasten. Oder auch im Bereich der Quantenwelt:

So hat jetzt ein internationales Forscherteam um den Regensburger Physiker Prof. Dr. Sergey Ganichev eine extrem dünne Ratsche zur Steuerung von Elektronen entwickelt, die mit einem magnetischen Feld arbeitet. Für die Nanotechnologie werden Methoden zur Kontrolle von Elektronen immer wichtiger.

Als Material für die Ratsche nutzten die Forscher Graphen – ein Material, das nur aus einer einzelnen Atomlage Kohlenstoff besteht. Weniger geht nicht: Die neue Ratsche ist damit die dünnste der Welt. Die Physiker sprechen hier von „magnetischen Quantenratschen in Graphen“. Ein elektrisches Feld von Terahertzstrahlung bewegt dabei Elektronen im Takt vor und zurück.

Terahertzstrahlung liegt zwischen dem Frequenzbereich für Rundfunk und dem Infrarotbereich. Ein zusätzlich angelegtes Magnetfeld wirkt bei geschickter Anordnung nun wie eine Ratsche, indem es die Bewegung der Elektronen in der einen Richtung zulässt, in der anderen aber unterdrückt. Die Wissenschaftler erläuterten die neue Ratsche vor Kurzem in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“ (DOI: 10.1038/nnano.2012.231).

Das „Wundermaterial“ Graphen ist derzeit ein vielversprechender Kandidat, um Silizium als technologisch führendes Material für superschnelle Elektroniken abzulösen. Die neu entdeckte magnetische Quantenratsche könnte in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle spielen. Wie groß die Hoffnungen sind, die die Spitzenforschung mit Graphen verbindet, zeigen eindrucksvoll der Physik-Nobelpreis 2010 für A. Geim und K. Novoselov sowie die jüngste, erst im Januar 2013 gestartete, milliardenschwere europäische Flaggschiff-Initiative.

Das internationale Konsortium, das nun erstmals die Quantenratsche in Graphen realisieren konnte, besteht aus Forschergruppen aus vier Nationen: Deutschland, Russland, Schweden und den USA. Geleitet wird es von der Regensburger Arbeitsgruppe um den Experimentalphysiker Prof. Dr. Sergey Ganichev. Theoretische Unterstützung leisteten die Arbeitsgruppen um Prof. Dr. Sergey Tasarenko (St. Petersburg) und Prof. Dr. Jaroslav Fabian (Universität Regensburg).

Die Erforschung von Graphen wird an der Universität Regensburg in großem Stil gefördert. Involviert sind unter anderem: Das Graduiertenkolleg GRK 1570 um Prof. Dr. Milena Grifoni, der Sonderforschungsbereich SFB 689 um Prof. Dr. Dieter Weiss sowie Regensburger Gruppen im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1459 (um Prof. Dr. Thomas Seyller, TU Chemnitz) und der Flaggschiff-Initiative Graphen.

Der Original-Artikel unter:
www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2012.231.html
Weiterführende Informationen zur Graphen-Forschung an der Universität Regensburg:
www.physik.uni-regensburg.de/forschung/gk_carbonano/
www-app.uni-regensburg.de/Fakultaeten/Physik/sfb689/
www.spp1459.uni-erlangen.de/about-spp-1459/
Ansprechpartner für die Presse:
Prof. Dr. Sergey Ganichev
Universität Regensburg
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
TerZ – Regensburg Terahertz-Zentrum
Tel.: 0941 943-2050/2061
Sergey.Ganichev@physik.uni-regensburg.de

Alexander Schlaak | idw
Weitere Informationen:
http://www.physik.uni-regensburg.de/TerZ/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Kleiner, schneller, billiger – ein neuartiger Modulator für die Zukunft der Datenübertragung
27.07.2015 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Über die Ernährungsgewohnheiten von Schwarzen Löchern
23.07.2015 | Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching

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: Lichtschalter auf DVD

Da sich die elektronischen Eigenschaften eines optischen Speichermaterials schneller ändern als seine Struktur, könnte es neue Anwendungen finden

In DVDs steckt möglicherweise mehr als bisher angenommen. Das Material aus Germanium, Antimon und Tellur, in dem die Datenträger Information speichern, könnte...

Im Focus: Hepatitis B bleibt weltweites Gesundheitsproblem

Studie gibt Auskunft über das weltweite Auftreten von chronischen Hepatitis B Virus Infektionen

Hepatitis B Infektionen gehören zu den häufigsten Infektionskrankheiten weltweit. Die Krankheit kann sowohl akut, als auch chronisch verlaufen und zählt im...

Im Focus: Außergewöhnlich schnelles Einsetzen des Küstenauftriebes vor Peru

Kieler Meeresgeologen-Team belegt deutliche Veränderungen im Ostpazifik während der vergangenen 10.000 Jahre

Der küstennahe Auftrieb kalter und nährstoffreicher Wassermassen vor Peru und Ecuador ist nicht nur für die ansässige Fischerei bedeutend, sondern auch für den...

Im Focus: Leistungsschau für Werkzeugbau und Additive Technologien: Fraunhofer IPT auf der Formnext

Neue Technologien zur Herstellung von Werkzeugen und Formen verändern technologische und organisatorische Prozessketten in den Unternehmen der Branche. Das Fraunhofer IPT hat in den vergangenen Jahren hierzu zahlreiche Projekte gemeinsam mit Unternehmen des Werkzeug- und Formenbaus durchgeführt. Die neuesten Projektergebnisse werden auf der diesjährigen Formnext vom 17. bis 20. November 2015 in Frankfurt gezeigt.

Das Fraunhofer IPT zeigt anhand zahlreicher Exponate auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 3 die für die Branche des Werkzeug- und Formenbaus...

Im Focus: Superfast fluorescence sets new speed record

Plasmonic device has speed and efficiency to serve optical computers

Researchers have developed an ultrafast light-emitting device that can flip on and off 90 billion times a second and could form the basis of optical computing.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

HHL-Forum "Führung und Innovation in Zeiten digitaler Transformation" am 19.11.2015 an der HHL

28.07.2015 | Veranstaltungen

Das Forschungsschiff kommt – myCopter fährt mit

28.07.2015 | Veranstaltungen

Call for Papers: 5. Landshuter Symposium Mikrosystemtechnik

28.07.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

HHL-Forum "Führung und Innovation in Zeiten digitaler Transformation" am 19.11.2015 an der HHL

28.07.2015 | Veranstaltungsnachrichten

Knick im Molekül macht Parkinson-Protein zum Aggregations-Hemmer

28.07.2015 | Biowissenschaften Chemie

Lichtschalter auf DVD

28.07.2015 | Materialwissenschaften