In Zukunft könnten viele elektronische Bauteile aus nur noch wenigen Molekülen bestehen. Jetzt hat eine europaweiten Kooperation von Forschern erstmals einen Stromkreis aus nur zwei Molekülen konstruiert und dessen elektrische Eigenschaften untersucht. Wie sie in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ berichten, würde bei solchen Konstellationen vermutlich keine Gefahr eines molekularen Kurzschlusses bestehen.
Dank der ständig voranschreitenden Miniaturisierung elektrischer Bauteile wird die moderne Elektronik trotz schrumpfender Größen immer leistungsfähiger. Doch diese Entwicklung sind mit den konventionellen Methoden Grenzen gesetzt. Denn wenn die winzigen Strukturen im Nanometerbereich weiter verkleinert werden, treten Hürden auf, die durch die speziellen Eigenschaften solcher Teile bestimmt sind. Eine davon sind unerwünschte Stromlecks durch einander berührende Moleküle.
Mini-Stromkreis aus zwei Fullerenen
Wissenschaftler aus Deutschland, Frankreich, Spanien und Dänemark haben nun erstmals die elektrischen Eigenschaften von solchen Ministromkreisen aus nur zwei Molekülen untersucht. Die Wissenschaftler verwendeten dafür fußballförmige C60-Moleküle, so genannte Fullerene, die einen milliardstel Meter Durchmesser haben und aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften großes Potenzial für technische Anwendungen in der Materialwissenschaft und der Nanotechnologie bergen.
Zunächst hoben die Wissenschaftler eines der Moleküle mit der Spitze eines Rastertunnelmikroskops an. Danach bewegten sie es mit einer Präzision von wenigen billiardstel Metern auf ein zweites Molekül zu. Während der Annäherung gelang es den Physikern, den elektrischen Stromfluss zwischen den beiden Molekülen zu messen. Das Verständnis dieses Stroms, der stark von dem Abstand zwischen den Molekülen abhängt, ist für zukünftige molekülbasierte Elektronik unabdingbar.
