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Das Wichtigste in Kürze

Überblick

  • Atome haben einen Durchmesser von 0,2 Milliardstel bis 0,3 Milliardstel Meter, das sind 0,000.000.000.2 Meter. Wenn man ein solches Teilchen auf die Dimensionen eines Pfirsichs vergrößern würde – also um einen Faktor von 200 Millionen – dann wäre das so, als ob man einen Pfirsich auf die Größe unserer Erde aufblähen würde.
  • Das Auflösungsvermögen von Lichtmikroskopen ist durch die Wellenlänge des Lichts begrenzt. Eine neue Generation von Lichtmikroskopen, die mit Laserlicht arbeiten, lösen immerhin noch Strukturen auf, die nur 0.00015 Millimeter klein sind.
  • Eine noch höhere Auflösung versprechen Strahlen mit einer noch kürzeren Wellenlänge: Elektronen. Genauer als Elektronenmikroskope sind nur noch Rastertunnelmikroskope. Mit ihrer Hilfe können einzelne Atome abgetastet werden.
  • Die Oberfläche von Festkörpern ist ständig in Bewegung. Je höher die Temperatur, desto heftiger die Bewegung. Nicht nur einzelne Atome sind mobil, ganze Atomlagen wachsen oder zerfallen je nach Temperatur und Angebot an Ausgangsmaterial.
  • Viele Experten sind überzeugt, dass winzigen Röhrchen aus Kohlenstoff – englisch: Nanotubes – die Zukunft gehört. Sie gelten als perfekte Faser für zugfeste Werkstoffe, als ideale Substanz für Flachbildschirme und als gutes Material für Nanoelektronik-Bauelemente.
  • Unter dem Rastertunnelmikroskop konnten Forscher das Wachsen eines Siliziumkristalls beobachten. Die Überraschung: Die Atome verteilen sich nicht zufällig auf dem Kristall. Sie ordnen sich in Form dreieckiger Inseln an.
  • Das Wachstum von Siliziuminseln zeigt, dass sich Atome von ganz allein in bestimmten Formen anordnen können. Diese Selbstorganisation im Mikrokosmos könnte bei der Herstellung immer kleinerer elektronischer Bauteile – beispielsweise in Computern, Handys, Geldkarten oder Sensoren – eine entscheidende Rolle spielen.
  • In Transistoren mancher Handys ist Silizium mit Germanium kombiniert – hier sind die Elektronen beweglicher als in herkömmlichen aus Silizium. Das ist vorteilhaft, wenn besonders schnelles Schalten gefordert ist – überall da, wo es um hohe Frequenzen geht.
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Stand: 04.02.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Zoom aufs Atom
Reise in den Mikrokosmos

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

In der Welt der kleinsten Teilchen
Revolution im Mikrokosmos

Am Anfang war das Licht
Vom Licht- zum Lasermikroskop

Zoom aufs Atom
Vom Elektronen- zum Rastertunnelmikroskop

Welt voller Überraschungen
Von Inseln, Wellen und Wasserfällen

Fester als Stahl, stabiler als Diamant...
Den Nanoröhren auf der Spur

Spaghetti in der Nanowelt
Vom Forscher-Spielzeug zum Flachbildschirm

Das Mikroskop im Mikroskop
Rastertunnel- und Elektronenmikroskop im Teamwork

Magische Zahlen auf Kristall
Siliziumwachstum unter der Lupe

Selbstorganisation im Mikrokosmos
Gesetzmäigkeiten im Kristallwachstum eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten

Vom Störfaktor zum Bauelement
Schnelleres Schalten dank Germanium?

Licht, Laser und Elektronen
Von der Lichtmikroskopie zum Elektronenmikroskop

Atommanipulation leicht gemacht
Rastersondenmikroskope

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