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Sonntag, 23.07.2017
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Nano-Hügelketten durch Ionenbeschuss

Neues Verfahren erzeugt erstmals gezielt geordnete Nanostrukturen

Physikern ist es erstmals gelungen, regelmäßige Ketten von Nanodots, winzigen Hügeln im Nanometerbereich, zu erzeugen. Dafür schossen sie elektrisch geladene Teilchen so auf eine Kristalloberfläche, dass sie diese streiften. Je nach Einfallswinkel entstanden dabei Einzelhügel oder gleichmäßige Hügelketten. Aus solchen Nanostrukturen lassen sich beispielsweise Biochips herstellen, die für biochemische Nachweise auf kleinstem Raum benötigt werden.
Ionenhügel im Nanometermaßstab

Ionenhügel im Nanometermaßstab

Das Neue am Verfahren ist, dass geordnete Nanostrukturen erzeugt wurden, die so klein sind, dass man dafür die üblichen lithografischen Verfahren nicht einsetzen kann. Die Produktion der „Nano-Landschaften“ gelang einem Wissenschaftlerteam der Universität Duisburg-Essen um Professorin Marika Schleberger zusammen mit französischen Kollegen am Beschleuniger GANIL in Caen. Dort schossen sie elektrisch geladene Teilchen (Ionen) unter streifendem Einfall auf eine Kristalloberfläche.

Wenn aber die Ionen auf diese Weise auf die beschossene Oberfläche einfallen, bilden sich lange Ketten von Hügeln aus, die vier millionstel Millimeter (Nanometer) hoch sind und einen gleichmäßigen Abstand von weniger als 50 Nanometer haben. Die Kettenlänge und damit die Zahl der Nanodots kann über den Einfallswinkel variiert werden. Jede Hügelkette wird von einem einzelnen einfallenden Ion erzeugt. Eine derartige Struktur konnte bisher mit keinem anderen Verfahren erzeugt werden.

„Wir können den Prozess auch erklären, durch den diese ungewöhnlichen Ketten entstehen“, so Schleberger. „Die beobachteten Hügel sind nicht anderes als ein Abbild der Elektronendichte." Aber erst der streifende Einfall der Ionen relativ zur Oberfläche macht es möglich, diese Elektronendichte auch tatsächlich zu beobachten.
(Universität Duisburg-Essen , 09.07.2008 - NPO)
 
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