Nanodiamanten als neue Elektronenquelle


Ein amerikanisch-deutsches Team unter Beteiligung der Gießener Arbeitsgruppe des Chemikers Prof. Peter R. Schreiner berichtet in Science über eine ungewöhnliche Beobachtung: Geordnete Schichten aus winzigen diamantartigen Kohlenstoffclustern (Diamantoide), die in Gießen gezielt synthetisiert wurden, liefern bei Bestrahlung in ungewöhnlich großer Ausbeute Elektronen mit nahezu gleicher Energie. Die Nutzung dieses Effektes könnte die Konstruktion von Elektronenquellen für Elektronenmikroskope oder Flachbildschirme erheblich beeinflussen.

Seit der Entdeckung durch amerikanische Ölfirmen, dass kleine diamantartige Moleküle in zuvor unbekannten Mengen in Rohöl vorkommen, arbeiten Chemiker rund um den Erdball verstärkt an Strategien zur Nutzung und Modifikation dieser sehr stabilen und wenig reaktiven Kohlenstoffbausteine. Prof. Schreiner vom Institut für Organische Chemie gehört zu den Pionieren auf diesem Gebiet und hat bereits früh Arbeiten zur gezielten Funktionalisierung von Nanodiamanten publiziert.

In der vorliegenden Arbeit, die in Kooperation mit physikalischen Arbeitsgruppen in Stanford, Berkeley und dem Lawrence Livermore Laboratorium in den USA entstand, werden nun erstmals speziell präparierte Nanodiamanten dicht gepackt auf einer Gold- oder Silberunterlage so angeordnet, dass eine neue Oberfläche mit ganz besonderen elektronischen Eigenschaften entsteht. Darunter fällt die gegenwärtige Beobachtung einer "negativen elektronischen Affinität" (NEA), die Teil der Erklärung der besonders scharfen Energieverteilung der ausgesandten Photoelektronen ist.

Besonders faszinierend ist das weitergehende Potenzial der vorgestellten Schichten: Nanodiamanten lassen sich chemisch vielfältig modifizieren und könnten daher noch zu einer ganzen Reihe von aussichtsreichen Materialentwicklungen führen.

COMPAMED.de; Quelle: Justus-Liebig-Universität Gießen