Die molekulare Elektronik könnte künftig leistungsfähigere, kleinere und schnellere elektronische Bauteile ermöglichen. Bekannte Komponenten wie Transistoren, Kondensatoren oder Widerstände bestehen dabei aus einzelnen Molekülen oder Molekülgruppen. Einem Team um Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in der Schweiz und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung in Mainz ist nun ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelungen. Sie haben Graphenbänder mit speziellen molekularen Verbindungen kombiniert. Die Ergebnisse erschienen im Fachmagazin „Nature Chemistry“.

Molekulare Zickzack-Drähte

Für ihre Studie haben die Forschenden spezielle Moleküle mit einem Metallzentrum an ein Nanoband aus Graphen angebunden. So gelingt es dem Team, die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Moleküle an elektronische Komponenten anzubinden.

Die Graphen-Nanobänder bestehen aus einer zweidimensionalen Schicht von Kohlenstoffatomen mit einer Breite von nur wenigen Nanometern. Dessen elektrische und magnetische Eigenschaften hängen von der Struktur des Bands ab. Das Forschungsteam erzeugte in seiner Studie Nanobänder mit Zickzack-Rändern. In regelmäßigen Abständen dockten sie an den Rändern des Graphen-Bands spezielle Moleküle an, abwechselnd links und rechts. Damit wirkte das Graphen wie ein molekulares, elektrisch und magnetisch leitendes Kabel zwischen den Molekülen.

Bei den Molekülen handelt es sich um sogenannte Porphyrine. Porphyrine sind chemische Strukturen, die auch in der Natur vorkommen, zum Beispiel im Hämoglobin des menschlichen Bluts oder im Chlorophyll von Pflanzen. Die Moleküle bilden einen organischen Ring aus Kohlenstoff, in dessen Mitte einzelne Metallionen verankert werden können. Das Team testete etwa Zink, Eisen und Gold.

Die Art des gebundenen Metallions bestimmt dabei die Eigenschaften der Struktur. „Unser System ist ein Baukasten, mit dem man unterschiedliche Eigenschaften einstellen kann“, sagt Roman Fasel, Leiter des „nanotech@surfaces“-Labors des Empa und leitender Autor der Studie. Hergestellt hat das Team die komplexen Moleküle unter Hochvakuum bei einigen Hundert Grad Celsius auf einer Goldoberfläche.

Anwendungen in der Quantentechnologie

Als nächsten Schritte will das Team unterschiedliche Metallzentren in die Porphyrine einsetzen und deren Effekt untersuchen. Außerdem will es ein breiteres Graphenband austesten, um den Molekülen eine vielseitigere elektronische Basis zu bieten.

Das Team sieht für seine Bauteile mögliche Anwendungen in der Quantentechnologie. „Unser Graphenband mit den Porphyrinen könnte als eine Reihe von miteinander vernetzten Qubits funktionieren“, sagt Fasel.

Da Porphyrine in der Natur häufig als Farbstoffe wirken, etwa im Chlorophyll oder Hämoglobin, können sie außerdem Licht emittieren – wie eine molekulare Lichterkette. Die Wellenlänge hängt dann von den magnetischen Eigenschaften des Systems ab, sprich, Informationen könnten anhand von leichten Farbänderungen ausgelesen werden.

Umgekehrt könnten die Porphyrine auch durch Licht angeregt werden, um so die Eigenschaften des Graphens zu beeinflussen, oder als chemische Sensoren agieren.

(spa)

Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) rät, bei der Auswahl digitaler Produkte darauf zu achten, ob es Ausfallrisiken gibt. Eine Sprecherin der Behörde sagte der Deutschen Presse-Agentur auf die Frage, worauf Nutzer bei der Auswahl von Online-Bezahlsystemen achten sollten: „Das BSI empfiehlt Verbraucherinnen und Verbrauchern bei der Auswahl jedweder Produkte eine Auseinandersetzung mit den technischen Gegebenheiten.“ Dazu gehöre auch die Frage, was mit den eigenen Daten oder den Daten von Angehörigen geschieht. Und: „Gibt es also Ausfallrisiken?“

Gleichzeitig solle man sich informieren, ob der Hersteller eine gute Reputation hat, was den Umgang mit Sicherheit angeht, etwa in Form vertrauenswürdiger Siegel. Die Sprecherin fügte hinzu: „Das BSI empfiehlt Verbraucherinnen und Verbrauchern, sich bei der Entscheidung für ein Produkt oder eine Dienstleistung grundsätzlich nicht nur die Frage zu stellen, ob die Grundfunktionalität hilfreich ist, sondern darauf zu achten, welche Informationen der Anbieter mit Blick auf Sicherheitsvorfälle bereitstellt, etwa entsprechende Maßnahmen und Kontaktmöglichkeiten.“

Anfang dieser Woche kam es zur Blockade von Paypal-Lastschriften durch deutsche Banken, weil deren Erkennung von möglichen Betrugsversuchen angeschlagen hatte. Laut Paypal handelte es sich aber lediglich um ein „technisches Problem“, das schnell behoben wurde. Dennoch wirkten die abgelehnten Lastschriften noch tagelang nach. Unter anderem lehnte der Handelskonzern Otto noch bis Ende der Woche Zahlungen per Paypal ab.

(nie)

Das US-Wirtschaftsministerium der Trump-Regierung widerruft Exportgenehmigungen, welche die Vorgängerregierung erlassen hatte. Betroffen sind Intel sowie die koreanischen Chiphersteller Samsung und SK Hynix. Alle drei Firmen betreiben Chip-Fabs in China und können dorthin ab dem 1.1.2026 keine neue Maschinen und Anlagen aus den USA mehr liefern.

Intel betreibt seit 2003 eine Fab für Test und Packaging von Chips in Chengdu. Ab 2007 baute Intel dann auch in Dalian die Fab 68, die später Flash-Speicher produzierte.

Diese ging später an SK Hynix im Zuge der Übernahme der Flash-Sparte. SK Hynix betreibt außerdem ein Werk für Speicherchips in Wuxi. Auch Samsung fertigt NAND-Flash-Speicherchips in Xi’an.

China-Bann

Schon die US-Regierung von Joe Biden verschärfte Exportbeschränkungen für Anlagen zur Chipfertigung nach China. Doch das US-Unternehmen Intel, für das der chinesische Markt wichtig ist, erwirkte eine Ausnahmegenehmigung für die Ausstattung der eigenen Fabs.

Auch Samsung und SK Hynix betreiben oder planen US-Fabs. Samsung fertigt schon seit Jahren in Austin/Texas und baut ein weiteres Werk in Taylor. SK Hynix wiederum plant Investitionen von fast 3,9 Milliarden US-Dollar in Indiana.

Doch nun hat das US Federal Register den Widerruf dieser Genehmigungen durch das Bureau of Industry and Security (BIS) des Department of Commerce veröffentlicht (Docket No. 250825-0144). Darin werden allerdings nur Intel Dalian, SK Hynix und Samsung erwähnt, also nicht Intel Chengdu.

Gegenüber Bloomberg begründete Jeffrey I. Kessler, der zuständige Sekretär des US-Wirtschaftsministeriums, den Widerruf der Ausnahmegenehmigungen damit, man wolle „Schlupflöcher bei der Ausfuhrkontrolle schließen – vor allem solche, die zu Wettbewerbsnachteilen für US-Firmen führen“.

(ciw)