Eine neue Klasse von Halbleitern für effiziente nano-optische Bauteile
Die Probe besteht aus einer Lage Wolframselenid (orange), die auf einer Schicht aus Molybdänsulfid (blau) aufgebracht ist. Untersuchungen mit dem SPEEM-Mikroskop an BESSY II zeigen, dass durch Ladungstransfer zwischen den beiden Halbleiterschichten ein elektrisches Potential von bis zu 400meV besteht. © F. Kronast/HZB
Wie die Infoplattform nanotechweb.org berichtet, könnten sich dünne Schichten aus bestimmten Chalkogeniden als nanooptische Bauelemente eignen, zum Beispiel als LEDs, Laser oder Solarzellen. Einatomare Lagen aus solchen Verbindungen verhalten sich wie zweidimensionale Halbleiter. Nun haben Wissenschaftler der University of California und des Lawrence Berkeley National Lab eine so genannte Heteroverbindung aus zwei unterschiedlichen Chalkogeniden hergestellt und ihre elektronischen und optischen Eigenschaften auch am HZB an BESSY II untersucht.
Die Probe bestand aus einer einatomaren Lage aus Wolframselenid, die auf Molybdänsulfid aufgebracht war. „An BESSY II haben wir mit lokaler Röntgen-Photoemissionsspektroskopie am SPEEM-Mikroskop gesehen, dass beide Schichten elektronisch miteinander koppeln und ein Ladungstransfer stattfindet“, sagt Dr. Florian Kronast vom HZB. Damit sind solche Chalkogenid-Heteroverbindungen interessante Kandidaten für neue Bauelemente.
Zum Artikel in nanotechweb.org:
Die Originalarbeit wurde in den PNAS publiziert: PNAS doi: 10.1073/pnas.1405435111
- Helmholtz-Nachwuchsgruppe zu MagnonenDr. Hebatalla Elnaggar baut am HZB eine neue Helmholtz-Nachwuchsgruppe auf. An BESSY II will die Materialforscherin sogenannte Magnonen in magnetischen Perowskit-Dünnschichten untersuchen. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, mit ihrer Forschung Grundlagen für eine zukünftige Terahertz-Magnon-Technologie zu legen: Magnonische Bauelemente im Terahertz-Bereich könnten Daten mit einem Bruchteil der Energie verarbeiten, die moderne Halbleiterbauelemente benötigen, und das mit bis zu tausendfacher Geschwindigkeit.
Dr. Hebatalla Elnaggar will an BESSY II magnetische Perowskit-Dünnschichten untersuchen und damit die Grundlagen für eine künftige Magnonen-Technologie schaffen.
- Die Zukunft der Korallen – Was Röntgenuntersuchungen zeigen könnenIn diesem Sommer war es in allen Medien. Angetrieben durch die Klimakrise haben nun auch die Ozeane einen kritischen Punkt überschritten, sie versauern immer mehr. Meeresschnecken zeigen bereits erste Schäden, aber die zunehmende Versauerung könnte auch die kalkhaltigen Skelettstrukturen von Korallen beeinträchtigen. Dabei leiden Korallen außerdem unter marinen Hitzewellen und Verschmutzung, die weltweit zur Korallenbleiche und zum Absterben ganzer Riffe führen. Wie genau wirkt sich die Versauerung auf die Skelettbildung aus?
Die Meeresbiologin Prof. Dr. Tali Mass von der Universität Haifa, Israel, ist Expertin für Steinkorallen. Zusammen mit Prof. Dr. Paul Zaslansky, Experte für Röntgenbildgebung an der Charité Berlin, untersuchte sie an BESSY II die Skelettbildung bei Babykorallen, die unter verschiedenen pH-Bedingungen aufgezogen wurden. Antonia Rötger befragte die beiden Experten online zu ihrer aktuellen Studie und der Zukunft der Korallenriffe.
- Energie von Ladungsträgerpaaren in Kuprat-VerbindungenNoch immer ist die Hochtemperatursupraleitung nicht vollständig verstanden. Nun hat ein internationales Forschungsteam an BESSY II die Energie von Ladungsträgerpaaren in undotiertem La₂CuO₄ vermessen. Die Messungen zeigten, dass die Wechselwirkungsenergien in den potenziell supraleitenden Kupferoxid-Schichten deutlich geringer sind als in den isolierenden Lanthanoxid-Schichten. Die Ergebnisse tragen zum besseren Verständnis der Hochtemperatur-Supraleitung bei und könnten auch für die Erforschung anderer funktionaler Materialien relevant sein.