Gold soll Computer schneller machen

Die bei anderen Quantenpunktsystemen aufwendige Kühlung entfällt. Erst die regelmäßige Anordnung der Goldkügelchen und deren Fixierung macht sie zu denkbaren Prototypen neuartiger Computerspeicher. Nur dann sind sie einfach ansteuerbar und damit technisch zu nutzen.

Diese Hürde haben die beiden Wissenschaftler nun in ihrer Arbeit genommen: Sie hielten eine mit einem Spezialkunststoff beschichtete leitfähige Unterlage in eine Lösung der Goldkügelchen und beobachteten unter dem Elektronenmikroskop, dass sich die Bällchen darauf wie Murmeln auf dem Boden einer Schachtel anordnen. Damit die Goldkügelchen nicht mit anderen Verwandten zu größeren Gebilden verkleben, ist jedes von ihnen mit einer dünnen Kunststoffhülle umgeben. Sie besteht aus vernetzten Säuremolekülen und wirkt auch als elektrische Isolation. Dabei lässt erst der geeignete Kunststoff der Unterlagenbeschichtung die Moleküle der Schutzhülle mit dem Untergrund optimal reagieren. Die dabei entstehenden Bindungskräfte müssen einerseits so schwach sein, dass die Goldkügelchen so lange über die Oberfläche rollen können, bis sie durch Selbstorganisation ihren perfekten Platz im Raster gefunden haben. Andererseits muss die Bindung so fest sein, dass die Kügelchen nicht abgewaschen werden können. Unterstützt wird die selbsttätige Platzsuche dadurch, dass der gefundene Trägerkunststoff offenbar genau passende molekülgroße Furchen aufweist, die die Goldteilchen bei ihrer Positionssuche leiten.

Derart in Reih und Glied angeordnet, kann das Quantenpunktmuster über eine Nanoelektrode gezielt mit Elektronen beschrieben werden. Gelingt es, mit dieser Methode Speicherbausteine zu bauen, sei eine millionenfach höhere Speicherdichte bei Schaltzeiten zu erwarten, die um mehrere Größenordnungen unter den heutigen liegen.