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Network & Solutions
Goldspeicher
Veröffentlicht am 19.05.2000 23:00:00
Nicht nur im Sport ist Gold für die schnellsten bestimmt, auch Computer könnten damit noch schneller werden. Zwei Forschern in Essen, Monika Bäumle und Norbert Beyer ist es gelungen, Gold-55-Cluster als winzige Ein-Elektronen-Speicher in einer für den Bau von Computern wichtigen, regelmäßigen Weise, kubisch bzw. hexagonal gepackt, zu ordnen. Dies geht nur mehr über die Nanotechnologie. Eigentlich ist Gold ein exzellenter Stromleiter, doch bei geringer Ansammlung von Gold, verhalten sich diese so genannten Cluster wie elektrische Speicher. Die freien Elektronen die dabei aufgenommen werden, können so lange gespeichert werden, bis eine elektrische Spannung sie wieder heraussaugt. Dies prädestiniert diese Cluster, die auch als Quantenpunkte bezeichneten werden, für molekulare Schalter. Es gibt zwar verschiedene Ansätze, diese Nanometer großen Transistoren zu erzeugen, Doch nur diese Goldcluster arbeiten schon bei Zimmertemperatur. Dies ist ein enormer Vorteil, da eine Aufwendige Kühlung entfällt und eine Marktreife schneller erreicht werden kann.
Es bleibt aber noch immer die aufwendige regelmäßige Anordnung der Goldkügelchen und deren Fixierung. Die beiden Wissenschaftler hielten eine mit einem Spezialkunststoff beschichtete leitfähige Unterlage in eine Lösung der Goldkügelchen. Unter dem Elektronenmikroskop kann man nun erkennen, dass sich die Bällchen darauf wie Murmeln auf dem Boden mit regelmäßigen Einbuchtungen anordnen. Um ein verklumpen der einzelnen Goldkügelchen zu verhindern, sind diese mit einer dünnen Kunststoffhülle umhüllt. Diese wirkt auch als elektrische Isolation, da sie aus vernetzten Säuremolekülen besteht.
Weiters müssen die Bindungskräfte stimmen. Diese muss schwach genug sein damit sich die Goldkügelchen im Raster ausrichten können, aber auch stark genug damit sie nicht einfach wieder abgewaschen werden können. Die automatische Platzierung wird durch den Trägerkunststoff unterstützt, da dieser genau passende molekülgroße Furchen aufweist.Durch dieses Rastersystem kann das Quantenpunktmuster über eine Nanoelektrode gezielt mit Elektronen beschrieben werden. Mit dieser Methode könnte man nun Speicherbausteine bauen, die eine millionenfach höhere Speicherdichte bei Schaltzeiten bieten, die um mehrere Größenordnungen unter den heutigen liegen.
Für diese Entdeckung wurden die beiden Chemiker übrigens mit dem Wissenschaftspreis 2000 ausgezeichnet. Der Industrie-Club Düsseldorf und das Wissenschaftszentrum Nordrhein-Westfalen verliehen den mit 20.000 Mark dotierten Förderpreis am 18. Mai 2000.
Veröffentlicht am 19.05.2000 23:00:00
Nicht nur im Sport ist Gold für die schnellsten bestimmt, auch Computer könnten damit noch schneller werden. Zwei Forschern in Essen, Monika Bäumle und Norbert Beyer ist es gelungen, Gold-55-Cluster als winzige Ein-Elektronen-Speicher in einer für den Bau von Computern wichtigen, regelmäßigen Weise, kubisch bzw. hexagonal gepackt, zu ordnen. Dies geht nur mehr über die Nanotechnologie. Eigentlich ist Gold ein exzellenter Stromleiter, doch bei geringer Ansammlung von Gold, verhalten sich diese so genannten Cluster wie elektrische Speicher. Die freien Elektronen die dabei aufgenommen werden, können so lange gespeichert werden, bis eine elektrische Spannung sie wieder heraussaugt. Dies prädestiniert diese Cluster, die auch als Quantenpunkte bezeichneten werden, für molekulare Schalter. Es gibt zwar verschiedene Ansätze, diese Nanometer großen Transistoren zu erzeugen, Doch nur diese Goldcluster arbeiten schon bei Zimmertemperatur. Dies ist ein enormer Vorteil, da eine Aufwendige Kühlung entfällt und eine Marktreife schneller erreicht werden kann.
Es bleibt aber noch immer die aufwendige regelmäßige Anordnung der Goldkügelchen und deren Fixierung. Die beiden Wissenschaftler hielten eine mit einem Spezialkunststoff beschichtete leitfähige Unterlage in eine Lösung der Goldkügelchen. Unter dem Elektronenmikroskop kann man nun erkennen, dass sich die Bällchen darauf wie Murmeln auf dem Boden mit regelmäßigen Einbuchtungen anordnen. Um ein verklumpen der einzelnen Goldkügelchen zu verhindern, sind diese mit einer dünnen Kunststoffhülle umhüllt. Diese wirkt auch als elektrische Isolation, da sie aus vernetzten Säuremolekülen besteht.
Weiters müssen die Bindungskräfte stimmen. Diese muss schwach genug sein damit sich die Goldkügelchen im Raster ausrichten können, aber auch stark genug damit sie nicht einfach wieder abgewaschen werden können. Die automatische Platzierung wird durch den Trägerkunststoff unterstützt, da dieser genau passende molekülgroße Furchen aufweist.Durch dieses Rastersystem kann das Quantenpunktmuster über eine Nanoelektrode gezielt mit Elektronen beschrieben werden. Mit dieser Methode könnte man nun Speicherbausteine bauen, die eine millionenfach höhere Speicherdichte bei Schaltzeiten bieten, die um mehrere Größenordnungen unter den heutigen liegen.
Für diese Entdeckung wurden die beiden Chemiker übrigens mit dem Wissenschaftspreis 2000 ausgezeichnet. Der Industrie-Club Düsseldorf und das Wissenschaftszentrum Nordrhein-Westfalen verliehen den mit 20.000 Mark dotierten Förderpreis am 18. Mai 2000.
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