Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Durchbruch in der Nano-Optik: Grazer Forschergruppe entwickelt weltweit neue Messmethode

15.01.2009
Wissenschaftern von TU Graz und Karl-Franzens-Universität Graz ist es als weltweit erster Gruppe gelungen, die Verteilung von Oberflächenplasmonen - das sind elektronische Dichteschwankungen an der Oberfläche von Metallen - auf Gold-Nanoteilchen mit Energiefilterungs-Elektronenmikroskopie zu messen.

Die neuen Erkenntnisse liefern die Basis für ein breites Anwendungsspektrum für Informationsverarbeitung und Biosensorik und waren nur aufgrund der Zusammenarbeit zwischen den beiden Grazer Universitäten möglich. Nachzulesen sind die Resultate der Arbeit der Grazer Forscher in der Jänner-Ausgabe von "Physical Review B", einer der renommiertesten Fachzeitschriften in der Physik.

Nano-Optik nutzt Licht, um Informationen zu übertragen. Genaue Kenntnis der Phänomene, die sich im Bereich von nur wenigen Nanometern abspielen, bildet die Basis für die Weiterentwicklung möglicher Anwendungen. Daher sind Messmethoden, die sich mit diesen "kleinsten Größen" befassen, zentral. "Die Idee zu erstmaligen Messungen von Plasmonen auf Gold-Nanoteilchen hatten wir schon länger, die Umsetzung war aber erst gemeinsam mit den Kollegen der Karl-Franzens-Universität Graz möglich", berichtet Ferdinand Hofer, der das Institut für Elektronenmikroskopie und Feinstrukturforschung der TU Graz leitet.

Dort stehen die leistungsfähigsten Elektronenmikroskope Österreichs, unter anderem mehrere Energiefilterungsmikroskope, wie sie für die speziellen Messungen benötigt wurden. An der Karl-Franzens-Universität Graz erfolgte dann die Prüfung der Messergebnisse am PC: Physiker Ulrich Hohenester und sein Dissertant Andreas Trügler bestätigten die Messungen durch rechnerische Simulation am PC.

Basis für breites Anwendungsspektrum

Mit der neuen Messmethode können die Forscher Oberflächenplasmonen mit einer wesentlich besseren Auflösung messen als mit bisher gebräuchlichen optischen Methoden. Die Genauigkeit von einem Millionstel Millimeter scheint nun völlig neue technologische Anwendungen in greifbare Nähe rücken zu lassen: Denkbar sind Entwicklungen in der Biosensorik, wo nanoskopische Systeme genutzt werden, um etwa menschliche DNA zu erkennen. Oberflächenplasmonen können aber auch geeignet sein, optische Informationen in Computerchips deutlich schneller zu übertragen als dies mit herkömmlichen Computern möglich ist. Die neuen Erkenntnisse aus Graz könnten also zu einem entscheidenden Durchbruch in der Informationsverarbeitung beitragen. Die Publikation in "Physical Review B" wurde vom Journal mit dem Vermerk "Editors suggestion" ausgezeichnet - damit kennzeichnet der Herausgeber Arbeiten mit besonderer Qualität.

Originalarbeit:
Bernhard Schaffer, Ulrich Hohenester, Andreas Trügler & Ferdinand Hofer: High-resolution plasmon imaging of gold nanoparticles by energy-filtered transmission electron microscopy. Physical Review B (2009)
Rückfragen:
TU Graz
Institut für Elektronenmikroskopie und Feinstrukturforschung
Ao.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Ferdinand Hofer
Email: ferdinand.hofer@tugraz.at
Tel.: +43 (0)316 873 8820
Karl-Franzens-Universität Graz
Institut für Physik
Ao.Univ.-Prof. Mag. Dr. Ulrich Hohenester
Email: ulrich.hohenester@uni-graz.at
Tel.: +43 (0)316 380 5227

Gudrun Pichler | idw
Weitere Informationen:
http://www.presse.tugraz.at/webgalleryBDR/data/gold/index.htm
http://www.uni-graz.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin
23.01.2017 | Ferdinand-Braun-Institut Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik

nachricht Einblicke ins Atom
23.01.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikro-U-Boote für den Magen

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Echoortung - Lernen, den Raum zu hören

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

RWI/ISL-Containerumschlag-Index beendet das Jahr 2016 mit Rekordwert

24.01.2017 | Wirtschaft Finanzen