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Nanotechnik

Erste elektrisch betriebene Lichtantenne der Welt

Würzburger Wissenschaftler haben eine nur nanometergroße Antenne erzeugt, die Licht ausstrahlt. Sie ist die bislang kleinste der Welt.
Lichtantenne

Physikern der Universität Würzburg ist es gelungen, eine Nanoantenne mit Hilfe von elektrischem Strom dazu zu bringen, Licht auszustrahlen: Ihre nur 250 Nanometer messende Lichtantenne könnte künftig womöglich in Displays, aber auch zur Datenübertragung auf einem Chip eingesetzt werden.

Im winzigen Spalt  wird Licht abgestrahlt
Im winzigen Spalt wird Licht abgestrahlt | Die Nanoantenne ist nur 250 Nanometer groß und erzeugt einen kreisförmigen Lichtpunkt.

Wie die Forschergruppe um Bert Hecht berichtet, verfügt ihre Lichtantenne über zwei Arme, die jeweils mit einem Kontaktdraht versehen sind und deren Enden sich fast berühren. Dazwischen platzierten die Forscher ein Nanopartikel aus Gold, das den einen Arm berührt und zum anderen Arm einen Spalt von ungefähr einem Nanometer lässt. Legt man eine elektrische Spannung an, können Elektronen diesen winzigen Spalt auf Grund des so genannten Tunneleffekts überwinden. Dabei werden durch einen weiteren quantenphysikalischen Effekt Schwingungen mit optischen Frequenzen erzeugt.

Die so konstruierte Antenne strahlt dadurch elektromagnetische Wellen in Form von sichtbarem Licht ab. Welche Farbe das Licht hat, wird durch die Länge der Antennenarme festgelegt. Es sei die "bislang kompakteste elektrisch betriebene Lichtquelle der Welt", deren Eigenschaften zudem noch über die Geometrie der Antenne steuerbar seien, sagt Hecht.

Derzeit müssen vergleichbare Miniaturlichtquellen entweder durch Licht selbst oder durch spezielle Materialien wie Quantenpunkte gespeist werden. Bis zur Anwendungsreife ihrer nun rein elektrisch betriebenen Antenne müssten die Physiker allerdings weiter an der Effizienz feilen, heißt es in einer Mitteilung der Universität: Bei ihrem Betrieb gehe noch zu viel Strom in Form von Wärme verloren. Außerdem funktioniere die goldene Nanostruktur bislang nur einige Stunden lang.

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