Herstellung nanoskaliger Elektronik
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Die Fachzeitschrift für Nickel und seine Anwendungen |
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NANODRÄHTE AUS REINNICKEL (im Durchmesser von 200 nm) liegen in dieser Elektronenmikroskopaufnahme frei
verteilt auf einem Siliziumuntergrund. |
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HIER IST ZU SEHEN, wie Nanodrähte aus Nickel eine bestimmte Richtung einschlagen. Nachdem der
Wassertropfen, mit dem sie auf den Siliziumuntergrund aufgetragen wurden, getrocknet war, wurden sie durch
ein Magnetfeld (mit einer Intensität von 200 Gauss) bewegt. |
Nanodrähte aus Nickel lassen sich leicht magnetisch manipulieren
Von Virginia Heffernan
Nickel Magazine, Juli 2005 -- Bei der Arbeit mit Nanostrukturen besteht die Herausforderung darin, diese so zu positionieren, dass sie ihren Zweck erfüllen. Eine Gruppe amerikanischer Forscher an der University of Wisconsin-Madison hat jetzt eine Methode entwickelt, mit der sich diese Strukturen durch die Verwendung von Nickel manipulieren lassen.
Die Forscher fanden heraus, dass sich nickelbeschichtete Nanodrähte mithilfe eines Magnetfelds bewegen lassen. Ziel der Arbeit war ursprünglich die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Nanodrähten. Nun jedoch wird sich die Forschungsarbeit wahrscheinlich eines Tages auch kommerziell zur Positionierung von Drähten in winzigen elektronischen Systemen nutzen lassen.
„Wir haben Nickel verwendet, weil es magnetisch ist. So lassen sich die Nanodrähte durch Manipulation des Magnetfelds bewegen und ausrichten", sagt Anne Bentley, Mitglied des Forschungsteams. „Wir hätten auch ein anderes magnetisches Metall verwenden können, aber Nickel lässt sich sehr gut elektrolytisch beschichten."
Bei anderen Verfahren werden die Nanodrähte durch ein elektrisches Feld oder in einem Mikrofluidkanal in Fließrichtung des Lösungsmittels bewegt.
Bentley und ihre Kollegen stellten die Nanodrähte her, indem sie eine 3 Mikron dünne Nickelschicht elektrolytisch in den Poren einer Aluminiumoxid-Membran auftrugen, darüber kam eine 7 Mikron dünne Bronzelegierung (eine Mischung aus Zinn und Kupfer) und abschließend eine 3 Mikron dünne Nickelschicht. Nach Herauslösen des Aluminiumoxids erhielten die Forscher nickelbeschichtete Bronzedrähte mit einem Durchmesser von 200 nm.
Die Nickel-Kupfer-Zinn-Nanodrähte wurden danach in Äthylenglykol schwebend gehalten und mittels rotierendem Magnetfeld in Drehbewegung versetzt. Laut Bentley eignet sich dieses Verfahren zur Positionierung aller Nanodrahtwerkstoffe, die sich elektrolytisch beschichten lassen.
Nanodrähte aus reinem Nickel könnten zukünftig auch in magnetischen Datenspeichern Verwendung finden.
Bentley geht davon aus, dass in den nächsten fünf bis zehn Jahren mehr und mehr Produkte der Nanotechnologie auf den Markt kommen (Nanotechnologie ist die Forschung und Entwicklung von Materialien, bei denen mindestens eine Dimension in einer Größenordnung von einem bis einhundert Nanometern liegt).
Virginia Heffernan ist eine in Toronto ansässige Autorin von wissenschaftlichen Texten
FOTOS: University of Wisconsin-Madison
 Zum Thema Nanotechnologie und Nickel sind ferner folgende Artikel im Nickel Magazine erschienen: Nanokristallines Nickel (Juli 2004) Nickel in der Nanotechnologie (Juni 2000) |
