Graphenbänder wachsen lassen In der «Nature»-Ausgabe vom 22. Juli 2010 beschreiben die Forscher um Roman Fasel, Senior Scientist an der Empa und Professor für Chemie und Biochemie an der Universität Bern, und Klaus Müllen, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung, eine einfache oberflächenchemische Methode, mit der sich derart schmale Bänder ganz ohne zu schneiden herstellen lassen also «bottom-up», aus den Grundbausteinen. Dazu brachten sie unter Ultrahochvakuumbedingungen auf Gold- oder Silberoberflächen spezielle, an «strategisch» wichtigen Positionen halogensubstituierte Monomere auf, die sich in einem ersten Reaktionsschritt zu Polyphenylenketten verbanden. In einem zweiten, durch stärkeres Erhitzen eingeleiteten Reaktionsschritt, in dem Wasserstoffatome entzogen wurden, koppelten die Ketten zu einem planaren, aromatischen Graphensystem. So entstanden atomar dünne Graphenbänder von einem Nanometer Breite und einer Länge bis zu 50 Nanometer. Damit sind die Graphenbänder so schmal, dass sie eine elektronische Bandlücke aufweisen und nun wie Silizium Schalteigenschaften besitzen ein erster, wichtiger Schritt für den Wechsel von der Silizium-Mikro- zur Graphen-Nano-Elektronik. Doch damit nicht genug: Je nachdem, welche Monomere die Forscher verwendeten, bildeten sich Graphenbänder mit unterschiedlicher räumlicher Struktur entweder gradlinige oder zickzackförmige. |