Heute halten surrende Lüfter und erste Kreisläufe mit Flüssigkeiten schnell getaktete Computerchips kühl. In Zukunft könnten Nanoröhrchen aus Kohlenstoff den Abfluss der Wärme erleichtern.
Quantenpunkte: Die heißesten Gebiete der Physik Der deutsche Physiker Michael Banks
Als Quantenpunkte bezeichnen Physiker wenige Nanometer große, kristallographisch perfekte Einschlüsse eines Halbleitermaterials in einem anderen. Ein Quantenpunkt besteht in der Regel aus vielen tausend Atomen – er ist einerseits eine Art besonders klein geratener Festkörper, andererseits eine Art „künstliches Atom“ mit diskreten Energiezuständen. Damit lassen sich maßgeschneiderte optoelektronische Bausteine erzeugen.
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Physiker sagen Stabilität von neuem Molekül voraus
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Regelmäßig müssen Diabetiker ihren Blutzuckerspiegel messen. Bei Bedarf spritzen sie sich dann exakt dosierte Mengen an Insulin. Millionstel Millimeter kleine Röhrchen aus Silizium könnten bald zu einem winzigen Sensor führen, der implantiert das aktuelle Glukoseniveau im Blut in Echtzeit anzeigt.
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Winzige Nanoröhrchen aus Kohlenstoff glänzen mit hervorragenden elektronischen Eigenschaften und bieten sich als Nachfolger von Silizium für leistungsfähige Computerchips an. Doch konnten Wissenschaftler bisher nur einzelne Transistoren mühsam aus diesen leitenden und halbleitenden Hohlkörpern herstellen. Nun gelang einem Team vom IBM Forschungslabor in Yorktown Heights der Schritt zu einem ersten integrierten Schaltkreis.
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Die Erfindung des Transistors 1947 und der Kunstgriff der Dotierung brachten den Durchbruch für die Halbleiterindustrie.
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Insbesondere die magnetische Datenspeicherung verlangt nach immer kleineren magnetischen Strukturen. Doch es reicht nicht, herkömmliche Technik einfach auf einen kleineren Maßstab zu übertragen. Die Natur des Magnetismus zwingt die Forscher dazu, nach neuen Miniaturisierungsstrategien zu suchen.
Ähnliche Datenmengen fallen bei Banken, Verwaltungen, Versicherungen etc. an und
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Andererseits gibt es schon Banken und Kunden, die Quantenkryptografiesysteme kaufen
Winzige Quantenpunkte weisen einen Weg auf, zukünftige Computerchips noch schneller und ihre Strukturen noch kleiner zu gestalten.
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