Chirale dreidimensionale Festkörper-Nanostrukturen

Dreidimensionale Nanostrukturen führen zu Werkstoffen mit neuartigen Eigenschaften, deren Funktionalität zukünftige Anwendungsfelder in der Industrie erschließen kann. Eine Möglichkeit dreidimensionale Nanostrukturen herzustellen, ist die Abscheidung bei streifendem Teilcheneinfall (glancing angle deposition - GLAD). Diese Methode nutzt den Effekt der atomaren Abschattung für das Wachstum von Nanostrukturen. Der Teilchenstrom gelangt dabei unter einem extrem flachen Winkel auf ein Substrat, wobei Nadeln entstehen, die in Richtung des Teilchenflusses gekippt sind. Durch eine geeignete Substratbewegung während der Abscheidung kann die Morphologie der Nanoobjekte gezielt beeinflusst werden. Auf diesem Weg ist es Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Oberflächenmodifizierung e. V. in Leipzig gelungen, chirale Nanostrukturen aus Silizium wie z. B. Nanospiralen, Chevrons oder Schrauben herzustellen.
Die Chiralität der dreidimensionalen Nanoobjekte beeinflusst vor allem die mechanischen und optischen Eigenschaften des Basismaterials. Technologisch sind diese Strukturen daher als mechanische Stellglieder, optische Nanogitter oder dreidimensional photonische Bandlückenmaterialien von Interesse.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Nanochevrons (a) und Nanospiralen (b) aus Silizium.

Kontakt für weitere Informationen:

Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung (IOM)
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
Frau Dr. E. Schubert