Licht schwächt magische Nanoteilchen
Bindungsverhalten in Cadmiumselenid-Clustern untersucht.
„Magische Nanoteilchen“ haben besondere Eigenschaften: Sie bestehen aus nur wenigen Atomen, aber weil diese sich in einer besonderen Kristallstruktur anordnen, sind die Partikel extrem stabil. Es sei denn, man bestrahlt sie mit Licht. Wissenschaftler vom Center for Nanointegration der Universität Duisburg-Essen haben herausgefunden, dass sich solche Materialien schon grundlegend verändern, sobald sie mit optischen Methoden lediglich analysiert werden sollen.
Aus gerade einmal 26 Atomen bestehen die Cadmiumselenid-Partikel, mit denen sich die Forscher um Franziska Muckel, Leiterin der Arbeitsgruppe Elektroenergetische Funktionsmaterialien, beschäftigten. Die Atome sind fest in einer Kristallstruktur angeordnet, so dass dieser Aufbau die Partikel ausgesprochen stabil macht. Gemeinsam mit der Seoul National University und dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf konnten die Forscher jedoch nachweisen, dass Licht ab einer bestimmten Wellenlänge die Bindungen innerhalb dieser Halbleiter-Nanoteilchen sehr stark schwächt; gleich hundert Mal stärker als in dem gleichen Material mit deutlich größeren Abmessungen.
Optische Analyseverfahren kommen so in diesen Dimensionen an ihre Grenzen: Anstatt nur Materialeigenschaften aufzuklären, verändern sie das untersuchte Material selbst. Da magische Nanoteilchen ein wichtiger Zwischenschritt sind auf dem Weg zu größeren funktionellen Partikeln, ist diese Erkenntnis wegweisend. Muckel will das Ergebnis nun ganz praktisch nutzen: „Auf lange Sicht planen wir, aus ähnlichen Materialien Bauelemente zu entwickeln, die Licht in Ladungsträger umwandeln und damit als optische Sensoren dienen könnten.“
UDE / JOL
