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Die neuartigen Nanoröhren und Nanofäden, die auch
als "geonische" Materialien bezeichnet werden, sollen in Dicke bzw.
Wandstärke nanodimensionale und in der Längsausdehnung möglichst
mikrodimensionale Größen aufweisen. Die Verbindungen gehören zur
Gruppe halbleitender und weniger häufig auch magnetischer komplexer
Sulfide. Sie zeichnen sich kristallstrukturell im wesentlichen durch
Ketten und Blöcke mit unterschiedlichen Metallordnungen aus, die die
physikalischen Eigenschaften beeinflussen.
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Das Bild zeigt eine
rasterelektronenmikroskopische (REM) Aufnahme synthetischer
Nanoröhren eines komplexen Sulfides, deren Wandstärken bei ca. 100
Nanometern mit Längen bis 100 Mikrometern liegen. |
Wie der Projektleiter Prof. Dr. Klaus Bente
mitteilt, beruht die Arbeitsstrategie auf bisherigen
Forschungsergebnissen extrem seltener natürlicher Nanofäden. Für die
Synthese entsprechender Nanoröhren und zu Mikroringen verwobener
Nanofäden werden Ausgangsmaterialien synthetischer Vorprodukte und von
Mineralen eingesetzt. Sie werden chemisch hochauflösend, mittels
Röntgenbeugungsmethoden und der Elektronenmikroskopie sowie
hinsichtlich ihrer physikalischen und insbesondere Quanteneffekte
untersucht.
Die Forschungsarbeiten am Institut für Mineralogie
werden innerhalb der DFG-Forschergruppe "Architektur von nano- und
mikrodimensionalen Strukturelementen" (Sprecher: Prof. Dr. Marius
Grundmann) durchgeführt, in der Spezialisten aus der anorganischen
Chemie, der Experimentalphysik, der Mineralogie, dem Leibnitz Institut
für Oberflächenmodifizierung (IOM) sowie aus dem Max-Planck-Institut
für Mathematik in den Naturwissenschaften kooperieren. Die
Forschergruppe widmet sich unterschiedlichen Materialien wie Silizium
(Si), Siliziumoxid (SiO2), Perowskiten (Metalloxide mit besonderer
Zusammensetzung und Kristallstruktur), sogenannte AIII-BV-Verbindungen,
Zinkoxid (ZnO) und Mineralanaloga wie der zu den Sulfosalzen zählende
Kylindrit.
Gemeinsames Ziel ist es, Nanofäden und Nanoröhren
durch Herstellung von 2- und 3-dimensionalen Architekturen in der
Optoelektronik, Sensorik, Photovoltaik sowie in Transistoren und
Resonatoren einzusetzen. Für diese Bereiche sollen die genannten
Nanomaterialien maßgeschneidert werden. |
