Essen - Wissenschaftlern der Universität Essen
http://www.uni-essen.de ist es gelungen, regelmäßige Nanostrukturen aus
Gold-55-Clustern zu bilden. Die mikroskopischen "Goldklümpchen" könnten als
winzige Einzelelektronen-Speicher für den Bau neuer Speicherchips verwendet
werden. Gelingt es, mit dieser Methode Speicherbausteine zu bauen, ist eine
millionenfach höhere Speicherdichte als bei bisherigen Techniken zu erwarten
– und das bei Schaltzeiten, die um mehrere Größenordnungen unter den
heutigen liegen.
Normalerweise leitet Gold elektrischen Strom sehr gut. Je kleiner
Ansammlungen von Gold werden, desto stärker verhalten sich diese so
genannten Cluster wie elektrische Speicher. Sie können einzelne Elektronen
aufnehmen und so lange speichern, bis eine elektrische Spannung sie wieder
"heraussaugt". Gebilde wie solche Nanocluster werden auch als Quantenpunkte
bezeichnet. Aufgrund der angedeuteten Eigenschaften sind sie die idealen
Anwärter für molekulare Schalter: Transistoren in Nanometer-Größe.
Die regelmäßige Anordnung der Goldcluster erreichten die Wissenschaftler,
indem sie das Prinzip der Selbsorganisation ausnutzten. Sie hielten eine mit
einem Spezialkunststoff beschichtete leitfähige Unterlage in eine
goldhaltige Lösung und beobachteten unter dem Elektronenmikroskop, dass sich
die Goldkügelchen darauf wie kleine Kugeln auf dem Boden einer Schachtel
anordneten. Damit die winzigen Goldklümpchen nicht mit anderen Artgenossen
zu größeren Gebilden verkleben, ist jedes von ihnen mit einer dünnen
Kunststoffhülle umgeben. Sie besteht aus vernetzten Säuremolekülen und wirkt
auch als elektrische Isolation.
Der geeignete Kunststoff der Unterlagenbeschichtung lässt die Moleküle der
Schutzhülle mit dem Untergrund optimal reagieren. Unterstützt wird die
selbsttätige Platzsuche dadurch, dass der gefundene Trägerkunststoff
offenbar genau passende molekülgroße Furchen aufweist, die die Goldteilchen
bei ihrer Positionssuche leiten. Derart in Reih und Glied angeordnet, kann
das Quantenpunktmuster über eine Nanoelektrode gezielt mit Elektronen
beschrieben werden. (heise)
