Press Releases

2004

03.11.2004

Hallenser Max-Planck-Wissenschaftlern erzeugen "Photonenkäfige" in hochsymmetrischen dreidimensionalen Strukturen aus Silizium.

Die präzise Selbstanordnung von Materie in Materialstrukturen, die über abstimmbare Eigenschaften verfügen und in der Natur nicht vorkommen, ist ein wichtiges Ziel der Nanotechnologie. Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik in Halle/Saale ist es jetzt gelungen, ein solches Metamaterial herzustellen, einen so genannten "Photonenkäfig". Dazu haben die Forscher die Präzision lithographischer Methoden mit einem dreidimensionalen, sich selbst stabilisierenden Ätzprozess kombiniert und in Silizium hochperiodische kubische Strukturen - Milliarden identischer Poren pro Kubikzentimeter-hergestellt (Advanced Materials, Online- Vorrabveröffentlichung, 26. Oktober 2004). Das ist speziell für optische Schaltkreise, die großen Hoffnungsträger für künftige Computer und Telekommunikationsgeräte, von Bedeutung. Denn wo heute Elektronen in Silizium-Halbleiter komplizierte Rechenvorgänge erledigen, sollen dann Photonen die Arbeit übernehmen.

19.04.2004

Max-Planck-Materialforscher haben aufgedeckt, warum ferroelektrische Materialien im Nanometerbereich ihre nützlichen Eigenschaften verlieren.

Viele Materialien verlieren ihre nutzbringenden Eigenschaften, wenn ihre äußeren Abmessungen unter einen bestimmten Schwellenwert fallen. Dieser so genannte Size-Effekt, dessen Ursachen vielfältig sein können, behindert die weitere Miniaturisierung von elektronischen, elektromechanischen und elektrooptischen Bauelementen. Für eine besonders aussichtsreiche Klasse von Materialien, die ferroelektrischen Oxide, haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik jetzt herausgefunden, weshalb dieser Size-Effekt eintritt: Bestimmte, kaum ein Zehntel Nanometer dicke, linienförmige Baufehler verformen einen schlauchförmigen Materialbereich des ferroelektrischen Oxids von ca. 8 mal 4 Nanometer Querschnittsfläche so stark, dass das Material dort seine nutzbaren Eigenschaften verliert. Diese neuen Erkenntnisse zeigen, weshalb man bestimmte Baufehler strikt vermeiden muss, wenn ferroelektrische Oxide mit Abmessungen im Nanometerbereich eingesetzt werden und ihre elektronischen Speichereigenschaften und damit ihre Einsatzfähigkeit in neuartigen Bauelementen bewahren sollen (Nature Materials, Advanced Online Publication, 18. Januar 2004).