Dünnster Draht der Welt an Uni Würzburg erschaffen

Forschung & Wissenschaft Physiker der Universität Würzburg haben den dünnsten Draht der Welt geschaffen. Dieser könnte später beispielsweise als Bauelement in Quantencomputern zum Einsatz kommen. Der Draht ist eine Million Mal feiner als das Haar eines Menschen. Er besteht lediglich aus aneinander geketteten einzelnen Gold-Atomen. "Wir dampfen Goldatome auf Plättchen aus Germanium auf, die einen Zentimeter lang und drei Millimeter breit sind. Das geschieht im Ultrahochvakuum bei 500 Grad Celsius", erklärte Privatdozent Jörg Schäfer das Verfahren.

Die Plättchen werden dabei so bestückt, dass die Goldatome sich von allein zu geradlinigen, parallel verlaufenden Ketten anordnen: Fertig sind die Nanodrähte. Die liegen weit genug voneinander entfernt, um sich nicht gegenseitig zu beeinflussen - für ihre weitere Erforschung ist das wichtig.

"Kleinere elektrische Leitungsbahnen kann man prinzipiell nicht bauen", erklärte Schäfer. Darum lassen sich aus den Nanodrähten vielleicht Bauelemente realisieren, die die Miniaturisierung von Computern an die Grenze treiben. Mit ihrer Arbeit später einmal den kleinsten Quantencomputer der Welt zu demonstrieren - das ist eine Vision der Würzburger Physiker.

Derzeit aber benutzen sie die Nanodrähte vorrangig als atomare Spielwiese. "Wir können die Drähte an den Seiten um einzelne Goldatome erweitern. Oder gezielt Querbrücken zwischen ihnen schaffen. Und dann analysieren, wie sich dadurch die elektronischen Eigenschaften ändern", so Professor Ralph Claessen.

Die Würzburger hoffen nun darauf, die elektrische Leitfähigkeit der Nanodrähte beeinflussen zu können. "Das ist mit zusätzlichen Atomen möglich. Über die Spitze eines Rastertunnelmikroskops kann man aber auch elektrische Ladung in einen Draht hineintupfen", sagt Schäfer.

So könnte es gelingen, ihn kontrolliert auszuschalten. Entfernt man das zusätzliche Atom oder lässt die störende Ladung abfließen, wäre der Draht wieder angeschaltet. Falls das funktioniert, wäre schon einmal eine Grundvoraussetzung gegeben, um Nanodrähte als Bauteile für Quantencomputer verwenden zu können.
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