Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Moleküle und Elektronen in schwungvollem Takt

20.10.2010
Lichtenberg-Professor Jascha Repp zeigt, dass sich beim Stromfluss durch Moleküle deren Atomkerne und Elektronen nicht unabhängig, sondern gekoppelt bewegen. Die Ergebnisse zur Molekularelektronik werden jetzt in Nature Physics veröffentlicht.

Elektronische Geräte wie Computer, Handy und Co. werden immer kleiner und effizienter. Großen Anteil an dieser Entwicklung hatte bislang die Mikroelektronik. Um technologische Grenzen der Miniaturisierung zu überwinden, erforscht man Alternativen zur herkömmlichen Halbleiterelektronik.

Eine Option ist die Molekularelektronik, bei der elektronische Schaltungen künftig direkt aus einzelnen, leitfähigen Molekülen verdrahtet werden sollen. Solche molekularen Drähte untersucht Jascha Repp in Zusammenarbeit mit Kollegen des IBM Research – Zurich. Der Experimentalphysiker hat seit 2007 eine Lichtenberg-Professur an der Universität Regensburg inne, die die VolkswagenStiftung mit rund 1,5 Millionen Euro finanziert.

Jetzt haben die Wissenschaftler in bestimmten molekularen Drähten Anzeichen für eine Kopplung der Bewegung von Atomkernen und der Bewegung von Elektronen beobachtet. Bisher ging man davon aus, dass sie sich unabhängig voneinander bewegen. Das Forscherteam um Jascha Repp konnte dagegen zeigen, dass sie gekoppelt sind und diese Kopplung deutlich in Erscheinung tritt. Diese Entdeckung veröffentlichen sie im Journal Nature Physics – zu finden als Advance Online Publication auf der Website des Fachmagazins unter http://dx.doi.org/10.1038/NPHYS1802.

Universität Regensburg
Fakultät Physik
Prof. Dr. Jascha Repp
Telefon: 0941 943 4201
E-Mail: jascha.repp@physik.uni-regensburg.de
Worin liegt nun das Potenzial dieser Entdeckung? In der Mikroelektronik werden Elektronen durch Halbleiterstrukturen geschickt, die sich zwar bereits im Nanometerbereich befinden, bezogen auf atomare Maßstäbe jedoch immer noch sehr groß sind. Hier ist die Kopplung der Elektronen an die Kernbewegung naturgemäß relativ schwach ausgeprägt. In der molekularen Elektronik dagegen fällt diese viel größer aus. Aus Sicht der konventionellen Elektronik ist dies ein Nachteil, führt es doch zu einer unerwünschten Erwärmung des Bauteils. Doch die Elektronik der Zukunft wird möglicherweise nicht aus herkömmlichen Transistor-Bauelementen aufgebaut sein, sondern auf völlig anderen Mechanismen basieren. Insofern eröffnet die beobachtete Kopplung die Möglichkeit zu gänzlich neuer Funktionalität, bei der mechanische Bewegung in Molekülen eine Rolle spielen könnte.
Hintergrund Förderinitiative Lichtenberg-Professuren
Mit den Lichtenberg-Professuren fördert die VolkswagenStiftung seit 2003 herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in innovativen Lehr- und Forschungsfeldern. Für fünf bis maximal acht Jahre stellt die Stiftung Mittel für eine Stiftungsprofessur zur Verfügung. Voraussetzung ist, dass die aufnehmende Hochschule die Übernahme erfolgreich evaluierter Professuren im Anschluss an die Förderung garantiert. Details zur Förderinitiative finden Sie unter http://www.volkswagenstiftung.de/lichtenberg-professuren.
Kontakt VolkswagenStiftung
Kommunikation
Jens Rehländer
Telefon: 0511 8381 380
E-Mail: rehlaender@volkswagenstiftung.de
Förderinitiative
Dr. Anja Fließ
Telefon: 0511 8381 374
E-Mail: fliess@volkswagenstiftung.de

Jens Rehländer | idw
Weitere Informationen:
http://www.volkswagenstiftung.de
http://www.volkswagenstiftung.de/lichtenberg-professuren

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht 3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind
24.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft
24.05.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten