Metamaterial von IBM

Wissenschaftler von IBM, der Columbia-Universität und der Universität von New Orleans haben bei der Arbeit an maßgeschneiderten magneto-optischen Materialien einen wichtigen Durchbruch erzielt. Im Wissenschaftsmagazin Nature, (Vol. 423, 26. June 2003, pp 968-971) berichten die Forscher von der Herstellung eines selbstorganisierten dreidimensionalen Supergitters aus optisch aktiven Quantenpunkten und ferromagnetischen Nanokristallen. IBM zeigt auf seiner Website eine kurze Animation des Prozesses.

Supergitter sind periodische Anordnungen von mindestens zwei verschiedenen Materialien auf einer mesoskopischen Skala. Die periodische Anordung von Materialien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften kann zu völlig neuen Eigenschaften führen -- wie etwa bei magnetischen Schichtsystemen. Zweidimensionale Supergitter werden seit den 80er Jahren intensiv erforscht. Erst kürzlich konnte ein internationales Forscherteam aus Frankreich, USA und Spanien zeigen, dass eine regelmäßige Anordnung von Kobalt-Kügelchen in einer antiferromagnetischen Matrix die magnetischen Eigenschaften des Materials entscheidend verbessern konnte. Bislang galt es allerdings als äußerst schwierig, dreidimensionale Supergitter herzustellen.

Franz Redl und seine Kollegen kombinierten Nanokristalle aus Bleiselenid und Eisenoxid und konnten zeigen, das sich dreidimensionale Übergitter herstellen lassen, wenn man die Größenverhältnisse und die Mischungsverhältnisse der beteiligten Nanokristalle geschickt wählt. (wst)