Für den optischen Computer der Zukunft wird weltweit an so genannten photonischen Kristallen geforscht, die eine Datenverarbeitung mit Lichtteilchen statt mit Elektronen ermöglichen sollen. Physiker des Max-Planck-Instituts für Festkörperphysik und der Universität Marburg entdeckten nun, dass Teilchen aus nur wenigen Gold-Atomen einfallendes Licht nach einzelnen Wellenlängen filtern können und somit die Grundlage für einen photonischen Kristall legen. Die Ergebnisse veröffentlichen sie in der Fachzeitschrift “Physical Review Letters”.
Die Physiker setzten dazu die winzigen Goldpunkte in einem regelmäßigen Muster auf einen geeigneten Lichtwellenleiter. Über die so genannte photonische Kopplung dieser Nanoteilchen wird jetzt das von einem Metallteilchen ausgesandte Licht eingefangen und direkt zum Nachbarteilchen gesendet. So können die Partikel ihre Bewegung mit dem Nachbarn synchronisieren. Koppelt nun so ein ganzes Feld von Gold-Nanoteilchen zusammen, so entsteht ein sogenannter zweidimensionaler photonischer Kristall, dessen optische Eigenschaften nicht mehr nur durch die Einzelteilchen, sondern vielmehr durch das Kollektiv und seine spezielle Anordnung bestimmt werden.
Diese neuartige Komponenten könnten in der Telekommunikation angewendet werden. Die Realisierung der Goldteilchen-Wellenleiterstruktur durch die deutschen Forscher stellt daher einen wichtiger Schritt zur Verwirklichung des Zieles von integrierten photonischen Systemen in der Nanotechnologie dar.
Jan Oliver Löfken
