Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Thermosensoren überbrücken die Kluften

24.06.2005


Die Nanotechnologien erfordern eine empfindliche Instrumentation, um sowohl die internen Temperaturströme überwachen zu können als auch eine optimale Leistung zu ermöglichen. In beiden Fällen werden oftmals Tunnelübergänge genutzt. Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Tunnelübergänge können nun weitaus verbesserte Eigenschaften aufweisen.



Ein Tunnelübergang ist, wie der Name schon sagt, eine Brücke, die aus zwei Elektroden besteht, welche wiederum durch einen dünnen Tunnel aus beispielsweise Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid getrennt sind. Sie finden in einer Vielzahl von Nanotechnologien Anwendung, von Sensoren über biomedizinische Instrumente bis hin zu Computer-Festplatten und Schaltkreisen.



Temperaturströme innerhalb von Nanostrukturen sind für eine akkurate Erkennung durch Standardsensoren oftmals zu klein. Die Angelegenheit wird kompliziert, wenn solche Strukturen komplex sind und bestimmte Temperaturvorgaben erfordern. Deshalb entwickelte ein finnisches Nanotechnologie-Unternehmen eine Methode zur Temperaturmessung mithilfe von Tunnelübergängen.

Durch lithographische Fertigung kann ein Tunnelübergang in winzigen Proportionen gebaut werden und am temperaturabhängigen Tunnelwiderstand von Metall-Isolator-Metall-Tunnelübergängen gearbeitet werden. Darüber hinaus können winzige Ströme der Temperatur erkannt werden, mit einer unterschiedlichen Skala von etwa -200 Grad Celsius bis +200 Grad Celsius.

Ein typischer Übergang hat eine Größe von rund einhundert Quadratnanometern und verfügt über einen individuell zugeschnittenen Impedanzfaktor, der ebenso hoch wie der MOhm-Grad gestaltet werden kann, der zu extrem niedrigen Anregungsenergien führt. Die einzige Beschränkung solcher Sensoren liegt in der Begrenzung der Lithographie selbst. Die Fertigung dieser Tunnel erfolgte durch Elektronenstrahl-Lithographie, und diese können entweder in ein- oder in zweidimensionalen Anordnungen eingerichtet werden, die in der Lage sind, Temperaturanstiege oder -verteilungen auf Submikronen-Ebene zu erkennen.

Diese Tunnelübergangssensoren verfügen über eine Vielzahl von Anwendungen und können zur Nutzung in den Umweltwissenschaften mit optischen Sensoren weiter kombiniert werden. Die Entwickler suchen zur Weiterentwicklung und Integration momentan nach Partnern sowohl im Bereich der Umweltwissenschaften als auch der Biotechnologie.

Matti Poutanen | ctm
Weitere Informationen:
http://www.ircfinland.fi

Weitere Berichte zu: Sensor Thermosensor Tunnel Tunnelübergang

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Patentierte Nanostruktur für Solarzellen: Raue Optik, glatte Oberfläche
17.09.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Mit Galliumnitrid für ein leistungsstarkes 5G-Mobilfunknetz - EU-Projekt »5G GaN2« gestartet
17.09.2018 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Im Focus: Patented nanostructure for solar cells: Rough optics, smooth surface

Thin-film solar cells made of crystalline silicon are inexpensive and achieve efficiencies of a good 14 percent. However, they could do even better if their shiny surfaces reflected less light. A team led by Prof. Christiane Becker from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) has now patented a sophisticated new solution to this problem.

"It is not enough simply to bring more light into the cell," says Christiane Becker. Such surface structures can even ultimately reduce the efficiency by...

Im Focus: Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfen: Dieser Idee gehen derzeit Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Medizinischen Hochschule Hannover nach. Zusammen mit einem führenden US-Experten tüfteln sie an millionstel Millimeter kleinen Lenkraketen, die antimikrobielles Silber zielsicher transportieren, um MRE vor Ort zur Strecke zu bringen.

In deutschen Krankenhäusern führen die MRE jährlich zu tausenden, teils lebensgefährlichen Komplikationen. Denn wer sich zum Beispiel nach einer Implantation...

Im Focus: Schaltung des Stromflusses auf atomarer Skala

Forscher aus Augsburg, Trondheim und Zürich weisen gleichrichtende Eigenschaften von Grenzflächenkontakten im ferroelektrischen Halbleiter nach.

Die Grenzflächen zwischen zwei elektrisch unterschiedlich polarisierten Bereichen im Festkörper werden als ferroelektrische Domänenwände bezeichnet. In der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungen

Unbemannte Flugsysteme für die Klimaforschung

18.09.2018 | Veranstaltungen

Studierende organisieren internationalen Wettbewerb für zukünftige Flugzeuge

17.09.2018 | Veranstaltungen

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

Auf der InnoTrans 2018 mit innovativen Lösungen für den Güter- und Personenverkehr

18.09.2018 | Messenachrichten

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

18.09.2018 | Physik Astronomie

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