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Goldener Elektronenkäfig



Quantenpunkte sind Elektronenkäfige im Nanometermaßstab, in die sich einzelne Elektronen einsperren lassen. Sie gelten als kleinstmögliche Bauelemente zukünftiger Computergenerationen. Allerdings müssen sie dafür zu einem sogenannten Quantencomputer kombiniert werden. Auf dem Weg dahin scheint die Arbeitsgruppe um Günter Schmid von der Universität Essen nun einen guten Schritt vorangekommen zu sein. Es gelang ihr, hochgeordnete zweidimensionale Gitter aus "Goldclustern" auf einer geladenen Polymeroberfläche zu erzeugen und zu stabilisieren. Die Goldcluster bestehen aus nur 55 Atomen und geben deshalb perfekte Quantenpunkte ab. Außerdem sind sie relativ einfach herzustellen und werden durch einen Mantel aus geladenen Säuremolekülen stabilisiert. Diese wechselwirken mit der Polymeroberfläche, so daß die Goldcluster daran festhaften. Unterstützt wird das Arrangement durch molekülbreite Furchen im Kunststoff. Dabei ließ sich sogar die Anordnung in sechseckiger oder quadratischer Geometrie steuern. Die exakte Ausrichtung und hohe Dichte der Goldcluster erlaubt die gezielte Übertragung einzelner Elektronen zwischen ihnen – die Grundlage der Nanoelektronik. Im Unterschied zu Quantenpunkten aus Halbleitermaterialien funktioniert der Elektronentransfer zwischen den goldenen Quantenpunkten auch bei Raumtemperatur. (Angewandte Chemie, Bd. 112, S. 187)


Aus: Spektrum der Wissenschaft 3 / 2000, Seite 15
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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