Graphen: Elektronen masselos steuerbar
2024-05-10
Graphen, eine besondere Kristallisationsform des Kohlenstoffs, gilt als Wundermaterial, das nur ein Atom dünne Schichten bilden kann und auch interessant ist, um Elektroden von Superkondensatoren zu formen.
Der Einsatz als steuerbarer Halbleiter wurde auch lange erforscht – von Natur aus ist Graphen jedoch ein Leiter, kein Halbleiter oder gar Isolator. Ein internationales Forschungsteam konnte nun jedoch unter der Leitung der Universität Göttingen unter Beteiligung des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA und das National Institute for Materials Science (NIMS) in Japan erstmals experimentelle Erfolge erzielen: Zwei dünne Graphenschichten übereinander, das doppellagige Graphen, lassen sich durch Anlegen eines elektrischen Feldes vom leitenden in den isolierten Zustand umschalten – und dies sogar so schnell, als ob die Elektronen keine Masse hätten und sich wie Photonen mit Lichtgeschwindigkeit bewegen könnten.
Theoretisch wurde dies bereits 2009 postuliert, es praktisch umzusetzen gelang jedoch erst jetzt nach langer Forschung – und dies nur bei Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts (-273°C). Ob sich auf diese Art neuartige Transistoren erzeugen lassen oder der Effekt anderweitig Anwendung finden kann, wird weitere Forschung zeigen.
DL2MCD