Ein einziges Molekül verwandelt Elektronen in Plasmonen

26. April 2016, 16:04 Uhr
Künstlerische Darstellung der Lichtemission aus einem einzelnen Porphyrin-Molekül.
Künstlerische Darstellung der Lichtemission aus einem einzelnen Porphyrin-Molekül.
Unter einem Plasmon versteht man eine Welle hoher Elektronendichte, die auf die freien Elektronen an der Verbindungsstelle zwischen einem Leiter und einem Nicht-Leiter einwirken. Es ist nun gelungen, ein einzelnes Molekül als Konverter zwischen elektronischen und plasmonischen Schaltungen zu nutzen. Durch die Vereinigung von elektromagnetischer Welle und elektronischer Anregung auf einer Metalloberfläche lassen sich die Oberflächenplasmonen in gezielten Bahnen lenken und in ihrer Ausbreitung auf Bereiche in der Größenordnung von Nanometern begrenzen – ein Verfahren, das als weiterer Meilenstein auf dem Wege zur super-kleinen und ultraschnellen Elektronik betrachtet werden kann.

Den an diesem Projekt beteiligten Physikern und Chemikern aus Paris [1] und Straßburg [2] ist es zum ersten Mal gelungen, ein Porphyrin-Molekül mit Hilfe molekularer Fäden in einen elektronischen Schaltkreis einzubauen und diese Plasmonen aussenden zu lassen, wodurch ein Elektronenfluss im betreffenden Schaltkreis erzeugt werden konnte.

Diese Arbeiten ebnen den Weg zur Realisierung von Wandlern zur Verbindung herkömmlicher, elektronischer Schaltungen mit extrem kleinen und schnellen Plasmon-Schaltkreisen.

[1] Institut parisien de chimie moléculaire (IPCM, CNRS/UPMC)
[2] Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS/Univ. Strasbourg)
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