Archive - Aug 6, 2014

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Atomlagen Schicht für Schicht zusammensetzen

Ein Forscherteam der University of California in Riverside erforscht eine neue Klasse von Materialien, die sich „Van der Waals-Materialien“ nennt. Dabei werden zweidimensionale Atomlagen mit speziellen Eigenschaften erzeugt und aus diesen „Van der Waals-Heterostrukturen“ Schicht für Schicht zusammengebaut.

 

Das Interesse an zweidimensionalen Materialien wurde in jüngerer Zeit vor allem durch Graphen, der aus einzelnen Graphit -Lagen besteht, befeuert. Graphen zeigt eine ganze Reihe neuartiger Eigenschaften, die vielfältige technologische Anwendungen versprechen. Van der Waals-Materialien bestehen ebenfalls nur aus einer Lage an Atomen, die durch starke Elektronenkorrelationseffekte gekennzeichnet sind daher spezielle quantenphysikalische Eigenschaften zeigen.

Mithilfe verschiedener Methoden (wie Molekularstrahlepitaxie) lassen sich derartige Materialien Schicht für Schicht zu sogenannten Heterostrukturen zusammensetzen. Ein Gruppe von Wissenschaftlern der University of California in Riverside will nun die speziellen elektrischen, optischen und thermischen Phänomene untersuchen, die an solchen Heterostrukturen auftreten: Alexander Balandin wird dabei die Materialcharakterisierung, Fabrikation und das Testen der so entstehenden Nano-Devices übernehmen, Roger Lake theoretische Untersuchung dieses Materialtyps anstellen und die Eigenschaften der Heterostrukturen am Computer simulieren. Alexander Khitun ergänzt diese Expertise durch das Design von Schaltkreisen, die auf zwei-dimensionalen Materialien und atomaren Heterostrukturen basieren.