Unabhängig voneinander haben zwei Forscherteams in den USA einen Transistor gebaut, der nur aus einem einzigen Molekül besteht. Damit haben sie ein wichtigen Schritt auf dem Weg zu immer kleineren elektronischen Bauteilen geschafft, meldet das Fachmagazin Nature (Ausg. 417, S. 722).
Den Forschern der Cornell- und der Harvard-Universität war es jeweils gelungen, ein einziges Molekül eines organischen Komplexes zwischen zwei Goldelektroden zu platzieren. Bei den Cornell-Forschern enthielt dieses Molekül ein Kobalt-Atom, das als eigentliches Transistor-“Bauteil” fungierte, bei den Harvard-Physikern waren es zwei Vanadiumatome. Als die Forscher eine elektrische Spannung an die beiden Elektroden legten, begannen Elektronen über diese Atome von der einen zur anderen Elektrode zu “springen”. Paul McEuen, Physiker an der Cornell-Universität, bezeichnet diesen Weg als einen “virtuellen Tanz von Elektronen”. Ähnlich wie bei einem Transistor konnten die Wissenschaftler den Elektronenfluss regulieren, indem sie die Spannung veränderten.
Die in vielen Bauteilen genutzte Eigenschaft herkömmlicher Halbleiter-Transistoren, elektrische Signale zu verstärken, zeigten die Nanotransistoren jedoch nicht, räumen die Forscher ein. Dennoch ließe sich mit ihnen die Bewegung von Elektronen in Nanobauteilen studieren und neue Erkenntnisse über die Konstruktion winzigster Bauelemente gewinnen, loben Silvano De Franceschi und Leo Kouwenhoven von der Universität Delft in einem Begleitkommentar in “Nature” die Entwicklung.
Ein wenig Glück sei schon beteiligt gewesen, dass sich in den Experimenten zwischen den zwei Elektroden gerade ein einziges Designermolekül festgesetzt habe, merken Kouwenhoven und Franceschi an. Nachdem es derzeit keine Technik gibt, dieses Molekül sichtbar zu machen, konnten die Forscher erst nach Leitfähigkeitsmessungen erkennen, dass es sich tatsächlich nur um ein einziges Molekül handelte.
Ulrich Dewald
