Anordnung von Metallofullerenen könnte Schalterfunktion ermöglichen Kohlenstoff-Fußbälle als Datenspeicher? - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Anordnung von Metallofullerenen könnte Schalterfunktion ermöglichen

Kohlenstoff-Fußbälle als Datenspeicher?

Metallofulleren © Empa

Metallofullerene, Fußball-förmige Kohlenstoff-„Käfige“ mit eingeschlossenen Metallverbindungen, könnten zukünftig vielleicht als Nano-Datenspeicher fungieren. Eine jetzt in der Fachzeitchrift „Physical Review B“ veröffentlichte Studie zeigt, dass die Ffullerene geordnete Strukturen mit unterschiedlichen Orientierungen ausbilden. Durch gezielte Manipulation dieser Orientierungen könnten Daten gespeichert und wieder ausgelesen werden.

Kohlenstoff existiert in unterschiedliche Formen: als Diamant, als Graphit, als Nanoröhrchen – und auch als so genannte Fullerene. In die kugelförmige Struktur dieser „Käfige“ – der bekannteste Vertreter mit 60 Kohlenstoffatomen besitzt exakt die Form eines herkömmlichen Fussballs – lassen sich Metallverbindungen einschließen. Es enstehen Metallofullerene mit einzigartigen elektronischen

Eigenschaften, die sie für die IT- Industrie beispielsweise als „Nano“- Datenspeicher interessant machen.

Kohlenstoff-Fußbälle mit Metall-Inhalt

Zusammen mit Kollegen der Universität Zürich, des Paul Scherrer Instituts sowie des Leibniz-Instituts in Dresden haben Forscher der Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt solche Metallofullerene untersucht. Bei den analysierten Molekülen umschließt die Struktur aus 80 Kohlenstoffatomen ein Trimetallnidrid , eine Verbindung aus einem Stickstoffatom und drei Metallatomen. Als Metall wurde Dysprosium aus der Gruppe der Lanthanoide verwendet. Solche endohedralen Komplexe lassen sich nicht mit allen Metallen des Periodensystems bilden; mit den Lanthanoiden ist dies möglich.

Geordnete Inseln identisch orientierter Fulleren-Moleküle auf einer Oberfläche © Empa

Anordnung ermöglicht Schalterfunktion

Die Forscher brachten für ihre Untersuchungen eine hauchdünne Einzelschicht der Metallofullerene auf einer Kupferunterlage auf. Dann beobachteten sie mit dem Rastertunnelmikroskop und mittels Photoelektronenbeugung an der „Swiss Light Source“ (SLS), der Synchrotronquelle des Paul Scherrer Instituts, wie sich die Metallofullerene auf der Unterlage ordnen.

Anzeige

Die Untersuchungen zeigten dabei unter anderem, dass die eingeschlossene Metallverbindung die Unterlage „spürt“ und entsprechend die passenden Orientierungen annimmt. Es entstanden geordnete Inseln identisch orientierter Fulleren-Moleküle. Die eingeschlossenen Metallverbindungen jedoch wiesen dabei verschiedene Orientierungen auf. Könnte nun durch externe Stimuli – analog einem Schalter – eine Orientierung in eine andere umgekippt werden, wäre dies ein Grundmechanismus für die Datenspeicherung.

(Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, 28.08.2009 – NPO)

Anzeige

In den Schlagzeilen

Diaschauen zum Thema

Dossiers zum Thema

Smarte Kunststoffe und flexible Chips - Polytronik auf dem Vormarsch

Das Geheimnis des richtigen Spins - Auf der Suche nach ferromagnetischen Halbleitern für elektronische Bauteile

Quantencomputer - Tops und Flops beim Rechnen mit den kleinsten Teilchen

Nanoröhrchen - Kohlenstoffwinzlinge als Bausteine für Computer der Zukunft

Nanotechnologie - Baukastenspiele im Reich des Allerkleinsten

Künstliche Intelligenz - Wenn Maschinen zu denken beginnen...

Computer der Zukunft - Rechnen mit Quanten, Licht und DNA

News des Tages

3D-Nanostruktur

Forscher schrumpfen Objekte

Alzheimer: Fehlfaltung der Proteine ist übertragbar

Ökolandbau klimaschädlicher als konventioneller?

Mehr als die Hälfte aller Sprachen in Gefahr

Bücher zum Thema

Faszination Nanotechnologie - von Uwe Hartmann

Die Welt hinter den Dingen - von Ludwig Schultz und Hermann- Friedrich Wagner

Die chemischen Elemente - Ein Streifzug durch das Periodensystem von Lucien F. Trueb

Menschmaschinen - Wie uns die Zukunftstechnologien neu erschaffen von Rodney Brooks

Das Affenpuzzle - Und weitere bad news aus der Computerwelt von David Harel

Top-Clicks der Woche

Anzeige
Anzeige