Erstmals Ladungszustand einzelner Atome gemessen

19. Juni 2009, 14:07
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Forscher melden Durchbruch auf dem Gebiet der Nanotechnologie

Regensburg - Forscher aus Bayern, den Niederlanden und der Schweiz haben im Bereich der Nanowissenschaften einen großen Schritt nach vorn getan. Die Wissenschafter hätten erstmals den Ladungszustand einzelner Atome direkt mittels Rasterkraftmikroskopie messen können, berichtete die an dem Projekt beteiligte Universität Regensburg.

Die Regensburger Physiker haben die Experimente zusammen mit der Universität Utrecht und dem IBM-Forschungslabor in Zürich durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im US-Journal "Science" (Bd. 324, S. 1428-1431) veröffentlicht. Diese Erkenntnisse zur Nanotechnologie sollen zur Entwicklung molekularer Elektronik oder neuen Photovoltaikanwendungen führen.

Umgebungsstabilität

Die Forscher haben die Untersuchungen im Ultrahochvakuum und bei tiefen Temperaturen durchgeführt, um die für die Messungen nötige Umgebungsstabilität zu erreichen. Die Temperatur betrug fünf Kelvin (minus 268,15 Grad Celsius).

Für die Versuche wurden unterschiedlich geladene Gold- und Silberatome und eine Kombination aus Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskop verwendet. Eine Sensorspitze hat in dem Gerät die Kraft gemessen, die von den darunter platzierten Atomen ausging. Die Präzision, mit der sie dabei zwischen ungeladenen bzw. positiv oder negativ geladenen Atomen unterscheiden konnten, betrug eine einzelne Elektronenladung bei einer nanometergenauen räumlichen Auflösung, hieß es in der Mitteilung.

"Die Messgenauigkeit dieser Experimente liegt im Bereich von einem Pikonewton, was der Gravitationskraft entspricht, die zwei Menschen in einem Abstand von mehr als einem halben Kilometer aufeinander ausüben", erklärten die Regensburger Forscher die Dimension. (APA/dpa)

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