Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verbesserte Feldemission durch Nanodiamanten

08.12.2015

Internationale Forschergruppe der Justus-Liebig Universität Gießen und der Stanford University (USA) veröffentlicht Ergebnisse in „Nature Nanotechnology“

Ein weiterer Schritt in Richtung „organischer Elektronik”: Ein Team aus Wissenschaftlern der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) und der Stanford University konnte in Feldemissionsmessungen zeigen, dass dünne Lagen nanometer-großer diamantartiger Moleküle das Austreten von Elektronen aus Metallen deutlich erleichtern.

Die Ergebnisse der Studien wurden jetzt im Magazin „Nature Nanotechnology“ veröffentlicht. Die Entdeckung eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der hochaufgelösten Elektronenmikroskopie, Elektronenstrahllithographie, Festkörperleuchtmittel und, vor allem, in der Energieumwandlung.

Seit langem versuchen Forscher, bessere Elektronenemitter für analytische Anwendungen und Displays zu entwickeln, doch hing diese sogenannte „Feldemission” immer sehr stark von der Struktur und Geometrie des Emitters ab. Vermindert wird diese Abhängigkeit durch die Beschichtung mit reaktiven Metallen wie Cäsium und Barium, die sich allerdings in Anwendungen verbieten.

Da seit langem bekannt war, dass Diamant als organisch-chemisches Molekül selbst ein guter Feldemitter ist, lag es nahe, gängige Metalle, die für die Feldemission verwendet werden, mit Diamantschichten zu versehen. Dieses Vorhaben ist technisch in großer Reinheit und Gleichmäßigkeit aber kaum zu realisieren.

Dass Forscherteam aus Gießen und Stanford wich deshalb auf nanometer-große und damit chemisch leicht veränderbare und gut zu verarbeitende Diamanten – so genannte Nanodiamanten – aus und brachte sie als sehr homogene Schicht auf Metallen auf. Dabei gelang es, verschiedene Metalle mit solchen funktionalisierten Nanodiamanten zu beschichten und damit die Feldemission der Elektronen um den bisher größten je gemessenen Wert zu verbessern.

Publikation
Karthik Thimmavajjula Narasimha, Chenhao Ge, Jason D. Fabbri, William Clay, Boryslav A. Tkachenko, Andrey A. Fokin, Peter R. Schreiner, Jeremy E. Dahl, Robert M. K. Carlson, Z. X. Shen, Nicholas A. Melosh: „Ultralow effective work function surfaces using diamondoid monolayers.“, Nature Nanotechnology, 7 December 2015
DOI: 10.1038/nnano.2015.277

Kontakt:
Prof. Dr. Peter R. Schreiner
Institut für Organische Chemie der JLU Gießen
Heinrich-Buff-Ring 17, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-34300
E-Mail: prs@uni-giessen.de

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2015.277 (Publikation)
http://www.uni-giessen.de/cms/fbz/fb08/Inst/organische-chemie/agschreiner/resear...
http://www.uni-giessen.de/cms/fbz/fb08/Inst/organische-chemie/agschreiner
http://www.nature.com

Lisa Dittrich | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-giessen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sich vermehren oder sich nicht vermehren
22.03.2019 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt
22.03.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

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

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

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