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Kleinster <>
DTXT_TITLE: Kleinster Computerschaltkreis der Welt (2002)
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BESCHREIBUNG: Kleinster Computerschaltkreis der Welt - Moleküle arbeiten in einer Dominostein-Kettenreaktion.
IBM Forscher haben die kleinsten Computerschaltkreise der Welt gebaut und in Funktion getestet. Hierbei wurde ein innovativer neuer Ansatz aus der Nanotechnologie gewählt: Individuelle einzelne Moleküle bewegen sich über eine glatte, atomare Kupfer-Oberfläche wie Dominosteine in einer Kettenreaktion. Die neue "Molekülkaskade" ermöglichte es den Forschern, lauffähige digitale, logische Elemente zu bauen, die 260.000 mal kleiner sind als diese, die heute in den modernsten Halbleiterchips eingesetzt werden.
Die Schaltkreise wurden erzeugt, indem ein genaues Muster von Kohlenmonoxid-Molekülen auf einer Kupferoberfläche aufgebracht wurden. Das Bewegen eines einzelnen Moleküls erzeugt eine Kaskade, wie ein einzelner Dominostein eine ganze Kettenreaktion in Gang bringen kann. Die Wissenschaftler erzeugten winzige Strukturen, die fundamentale digitale Funktionen darstellen (logische "Und" und "Oder"-Funktionen). Das Speichern und Wiederauffinden von Daten war im Experiment bereits möglich, sowie die nötige "Verkabelung", um diese Funktionen in funktionierenden Computerschaltkreisen zu erzeugen.
Der komplexeste Schaltkreis, den die Forscher erzeugt haben, ist ein 12 x 17 Nanometer (Milliardstel Meter) großes Bauteil. (Ein "Sortierer" mit drei Schnittstellen). Er ist so klein, daß 190 Milliarden davon auf einen Radiergummi am Ende eines Bleistifts passen (Kreis mit 7 mm Durchmesser). Ein Nanometer (10 Hoch -9 Meter) entspricht der Länge von 5-10 Atomen in einer Reihe.
Denkbare Anwendungsgebiete sind Sensoren, Messfühler, vor allem etwa im Gesundheitsbereich, und mikroskopisch kleine Geräte, bei denen eine einmal vorzunehmende Schaltung nötig ist (wie bei den umgekippten Dominosteinen ist es nicht möglich, "rückwärts"zu schalten, dafür nimmt man dann einfach weitere Schalter).
Im Bild: Three-Input Sorter
Logic 3-input sorter in the initial configuration. Overlayed symbols (+ for OR, dot for AND) show the logic operation of the sorter in stages. The 3-input sorter comprises three 2-input sorters. This device computes the logic AND, the logic OR, and the logic MAJORITY simultaneously
Weitere Informationen unter:
www.ibm.com/news/de/2002/10/28a.html
sowie
www.research.ibm.com/resources/news/20021024_cascade.shtml
BU:
RUBRIK: Forschung Technologie Fertigung
PRODUKTFAMILIE: Microelectronics
BILDART: Makroaufnahme
STICHWORTE: Nanotechnik, Nanotechnologie, Schaltkreis, Transistoren, molekulare Elektronik, Molekül, Moleküle
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FORMAT: Hoch
BILDRECHTE: IBM
BILDQUELLE: IBM Pressroom USA
EINGABE: Häßler
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