Wenn winzige, aus nur wenigen Atomen bestehende Halbleiterkristalle mit Metallatomen versehen werden, erhöht sich ihre Stabilität dramatisch. Die Kristalle können so auf einer Oberfläche angeordnet werden und womöglich Informationen in magnetischen “Superatomen” speichern, berichten japanische Forscher im Fachmagazin Applied Physics Letters (Bd. 83, S. 2677).
Das von Vijay Kumar und Yoshiyuki Kawazoe vom Institut für Materialwissenschaften in Sendai vorhergesagte Superatom ist nicht ein einzelnes Atom, sondern ein Komplex aus einem winzigen Germanium- und einem Zinnkristall. Wenn diese Anordnung mit Atomen des magnetischen Elements Mangan versetzt wird, so entsteht ein Superatom mit einem überraschend hohen magnetischen Moment.
Mehrere derartige Superatome könnten dank ihrer hohen Magnetisierbarkeit auf einer Oberfläche miteinander wechselwirken und Informationen speichern. Die Wissenschaftler hoffen, dass ihr Konzept zur Herstellung neuartiger magnetischer Speichermedien mit bisher unerreichten Speicherdichten führen wird.
Eine weitere nutzbringende Eigenschaft der von dem japanischen Team untersuchten Halbleiterstrukturen ist ihre hohe Stabilität. Die Dotierung der Kristalle mit Metallatomen führt zu der Ausbildung von so genannten magischen Kristallen mit einer genau festgelegten Zahl von Atomen. Diese Kristalle sind außergewöhnlich stabil und daher ideal für die Herstellung stark beanspruchbarer Oberflächen für elektronische Geräte.
Stefan Maier
