Experte für Nanostrukturen

Priv.-Doz. Dr. Wolfgang Häusler zu Gast im Fachbereich Physik

sz Siegen. Künstlich hergestellte Strukturen mit typischen Abmessungen im Mikro- oder Nanometerbereich werden in vielen Sparten künftiger Techniken eine ganz entscheidende Rolle spielen. Solche Nanostrukturen oder gezielt aus Nanostrukturen aufgebaute Materialien zeigen oftmals unerwartetes elektronisches, optisches oder magnetisches Verhalten, das für künftige elektronische Bauelemente oder für die Entwicklung von Materialien mit völlig neuartigen Eigenschaften von großem Interesse ist, etwa für den Einsatz im medizinischen Bereich. Geeignet konstruierte Nanostrukturen würden beispielsweise elektronische Schaltvorgänge durch Verschieben eines einzigen Elektrons ermöglichen; im Vergleich dazu werden selbst in den kleinsten Bauelementen heutiger Personal-Computer für jeden Schaltvorgang immer noch zig-Tausende von Elektronen benötigt. Des Weiteren erübrigen sich Ladungsverschiebungen in künftigen Computern möglicherweise gänzlich, da diese durch kleine, schnell steuerbare magnetische Felder geschaltet werden.

Aus sehr kleinen solcher magnetischen Computer-Prozessoren (die mit so genannten elektronischen Spins operieren) ließen sich, zumindest prinzipiell, »Quanten-Computer« mit faszinierenden Rechenmöglichkeiten herstellen. Bisher behindert allerdings eine Reihe von Schwierigkeiten einen praktischen Aufbau, deren Überwindung noch umfangreicher Forschungsarbeit bedarf.

Als Beispiel für besondere Materialeigenschaften seien hier Anfang der neunziger Jahre entdeckte dünne, röhrenförmige Molekülfasern aus reinem Kohlenstoff genannt, die, bezogen auf ihren geringen Durchmesser, eine jedem bisher bekannten Material überlegene Reißfestigkeit aufweisen. Eine andere Klasse von nano-strukturierten Materialien zeigen besondere optische Eigenschaften: mit ihnen ließen sich möglicherweise preisgünstige und besonders flexible Lasersysteme herstellen. Beide Materialien wären in der Medizintechnik von großem Nutzen; die neuen Lasersysteme sind außerdem für sehr schnelle, optische Nachrichtenübermittlungen mit Laserlicht oder für neuartige Bildschirme äußerst interessant. Ein genaues Verständnis der besonderen physikalischen Eigenschaften solch kleiner Strukturen, womöglich von einzelnen Molekülen, zu entwickeln ist deswegen ein wichtiges Forschungsziel, dem sich der Fachbereich Physik der Universität annehmen wird. Für das laufende Sommersemester konnte in Vertretung eines derzeit vakanten Lehrstuhles Privat-Dozent Dr. Wolfgang Häusler von der Universität Freiburg gewonnen werden. Häusler ist ausgewiesener Experte auf dem Gebiet der physikalischen Eigenschaften von Nanostrukturen. Er hat laut Mitteilung bereits sein Interesse bekundet, in dem in Siegen kürzlich eingerichteten Forschungszentrum für Mikro- und Nanostrukturen mitzuwirken, im Rahmen dessen sich Forscher aus den Fachbereichen Chemie, Physik, Maschinentechnik und Elektrotechnik zusammengeschlossen haben, um die hier angesprochenen oder verwandte Fragestellungen gemeinsam zu erforschen.

Autor:

Archiv-Artikel Siegener Zeitung aus Siegen

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