Wie die Erbsen in einer Schote reihen sich Fußball förmige Fullerene in einer winzigen Nanoröhre auf. Mit dieser Kombination aus Kohlenstoffmolekülen schaffen amerikanische Physiker eine weitere Klasse von Nanomaterialien, bei denen sich die elektronischen Eigenschaften gezielt ändern lassen. Ihre Ergebnisse präsentieren sie auf der Science-Express-Webseite, der Online-Ausgabe (03.01.2002) des Fachblatt “Science”.
“Ein geordnetes Areal von eingeschlossenen Molekülen kann die Bewegung von Elektronen in einem vorhersagbaren Umfang beeinflussen”, sagt Ali Yazdani, Physikprofessor an der University of Illinois in Champaign. Diese nur wenige Milliardstel Meter (Nanometer) kleine molekulare “Erbsenschote” erzeugten die Wissenschafter gezielt durch die Selbstorganisation der Nanoteilchen. Bei starker Kühlung konnten sie mit einem Rastertunnel-Mikroskop sowohl die Struktur der Schote als auch die Bewegung der Elektronen darin beobachten. “Im Unterschied zu ungefüllten Nanoröhrchen zeigen diese Schoten zusätzliche elektronische Eigenschaften, die stark von der Position der Moleküle im Nanoröhrchen abhängen”, so Yazdani.
Auf dem Weg zu kleineren und leistungsfähigen Chips und Datenspeichern versuchen Wissenschaftler, effektive Strukturen nicht mehr aus Siliziumkristallen zu ätzen, sondern Molekül für Molekül aufzubauen. Röhrchen und Kugel-Moleküle aus Kohlenstoff bilden dabei die Erfolg versprechendste Grundlage. Durch diese neue Hybridstruktur in Form einer Schote gewinnen die US-Forscher eine größere Kontrolle über die physikalischen Eigenschaften.
Jan Oliver Löfken
