Ein internationales Team von Physikern hat ein einziges organisches Molekül und einer Elektrode aus Metall so miteinander verbunden, dass die Leitfähigkeit mindestens eine Größenordnung über der von bisherigen Kontakten liegt.

Jan van Ruitenbeek von der Universität Leiden in den Niederlanden und seine Kollegen verbanden ein Benzol-Molekül direkt mit zwei Platin-Elektroden. Zunächst stellten die Wissenschaftler dafür eine atomgroße Kontaktstelle aus Platin her und bedampften diese mit Benzol. Hatten sich die Moleküle abgesetzt, streckten sie den Kontakt, bis er nahezu zerriss und sich spontan eine molekulare Brücke darüber bilden konnte. Frühere Versuche hatten hingegen versucht, Molekül und Elektrode mit Hilfe von so genannten Ankergruppen, wie etwa den Alkanthiolen, zu verknüpfen.

Dabei entstand jedoch eine derart hohe Potenzialbarriere zwischen den beiden, dass die Elektronen diese bei angelegter Spannung oft nicht auf herkömmliche Weise überwanden, sondern durch Tunnelprozesse. Das führte aber zu einer niedrigen Leitfähigkeit. Bei van Ruitenbeek und seinem Team nahm die Leitfähigkeit hingegen den maximal möglichen Wert für einen einzelnen Elektronenkanal an. Ihren Ansatz wollen sie nun auch auf komplexere organische Verbindungen sowie andere Metalle anwenden, berichten die Forscher.

Einige organische Moleküle wie beispielsweise Desoxyribonukleinsäure haben elektronische Eigenschaften, die denen von klassischen Halbleitern ähneln. Eine "molekulare Elektronik" würde zum Beispiel kleinere und schnellere Transistoren und Logikgatter ermöglichen, da die Atomverbindungen im Vergleich zu Halbleiterstrukturen sehr klein sind und so mehr Schaltkreise auf einen Chip passen. Heute basiert die Mehrheit der elektronischen Bauteile jedoch auf Halbleitern, vor allem Silizium. (mp)