Graz - Einen zukunftsweisenden Schritt für Entwicklungen in der Nano-Optik meldet die NAWI Graz: Wissenschaftern von TU Graz und Universität Graz ist es weltweit erstmals 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 seien insbesondere im IT-Bereich und der Biosensorik von Bedeutung, hieß es am Donnerstag in einer Aussendung der Universitäten. Nachzulesen sind die Resultate der Grazer Forscher in der Jänner-Ausgabe von "Physical Review B". Die Arbeit wurde von den Herausgebern der renommierten amerikanischen Fachzeitschrift für Physik als "Editors suggestion" hervorgehoben.
Umsetzung der - nicht ganz neuen - Idee
Nano-Optik nutzt Licht, um Informationen zu übertragen. Daher sind Messmethoden, die sich mit diesen "kleinsten Größen" befassen, zentrales Anliegen der Forschung. "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: Physiker Ulrich Hohenester und Andreas Trügler bestätigten die Messungen durch rechnerische Simulation am PC.
Neue Anwendungen in greifbarer Nähe
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 lässt neue technologische Anwendungen in greifbare Nähe rücken: Denkbar sind Entwicklungen in der Biosensorik, wo nanoskopische Systeme genutzt werden, um etwa menschliche DNA zu erkennen.
Oberflächenplasmonen können aber auch geeignet sein, um optische Informationen in Computerchips deutlich schneller zu übertragen als dies mit herkömmlichen Computern möglich ist. Die neuen Erkenntnisse aus Graz könnten also auch zu einem entscheidenden Durchbruch in der Informationsverarbeitung beitragen. (APA)