Technik
Nanodrähte leiten Elektronen fast verlustfrei
Elektronische Schaltkreise könnten mit milliardstel Meter dünnen Molekülsträngen verbunden werden
Upton - US-Wissenschaftler vom Brookhaven
National Laboratory
haben einen molekularen Draht
entwickelt, der millionenfach feiner ist als ein menschliches Haar. Damit
bewegt er sich in der Größenordnung eines milliardstel Meters (Nanometer),
berichten sie in
"Science"
. In
Zukunft könnten winzige elektronische Schaltkreise mit diesen
mikroskopischen Kontaktdrähten verbunden werden.
Fast ohne jeden elektrischen Widerstand wandern Elektronen durch diesen
Nanodraht. "Das bedeutet weniger Impedanz beim Stromfluss mit nur
geringem oder gar keinem Energieverlust", beschreibt Chemiker John Smalley
diese herausragende Eigenschaft. Grundlage für den Aufbau dieses
elektronischen Leiters bildet ein organisches Molekül namens
Oligophenylenevinylen (OPV). Wie eine lange Kette reihen sich die Atome in
dem OPV-Molekül aneinander, an der in regelmäßigen Abständen Kohlenstoff-
und Wasserstoffatome hängen.
Als die Forscher mit diesem Nanodraht zwei Elektroden verbunden hatten,
maßen sie eine sehr hohe Rate für den Elektronentransfer. "Wir glauben,
dass die Elektronen über einen so genannten Tunnelprozess in weniger als 20
Picosekunden (billionstel Bruchteil einer Sekunde) durch den Draht wandern",
meint Smalley. Bisher stellten die Forscher Drähte von bis zu drei
Nanometern her, ohne dass der Widerstand anstieg. Dennoch erreicht der
Draht bislang nicht das theoretische Minimum für den elektrischen
Widerstand, weswegen die Forscher diesen noch weiter verbessern wollen. (pte)