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Immer kleiner, immer besser - von Mikro zu Nano

Forschungszentrum Jülich gründet Zentrum für Nanoelektronische Systeme in der Informationstechnik

[7. Juli 2003]

CNI-Webseite

Neue Materialien, Bauelemente und Funktionen für die Computer von übermorgen entwickeln - dieses gemeinsame Ziel haben sich sieben Institute des Forschungszentrums Jülich auf ihre Fahnen geschrieben. In dem heute gegründeten "Center of Nanoelectronic Systems for Information Technology" wollen Physiker, Chemiker, Ingenieure und Molekularbiologen ihr vielfältiges Wissen und Know-how stärker als bisher koppeln: Nur so können sie grundlegende Fragen auf dem Weg zu einer künftigen Nanoelektronik beantworten.

Ein Handy, das simultan übersetzt, wenn der japanische Geschäftspartner anruft, ein "intelligentes" Auto, das den Verkehr beobachtet und bei Gefahr eingreift, der Serviceroboter, der die Hausarbeit erledigt - alles Visionen einer zukünftigen Nanoelektronik. Um sie zu verwirklichen, müssen logische Schalter, Speicherbausteine und Sensoren in Computern immer effizienter und kleiner werden. Die Rechenleistung eines aktuellen Supercomputers muss auf einem fingernagelkleinen Chip Platz finden. Kann die heutige Siliziumtechnologie das leisten oder stößt sie vorher an Grenzen? Gibt es alternative Materialien? Wie können sie hergestellt und untersucht werden? Welche physikalischen Gesetze herrschen in der Nanowelt? Diese wichtigen, aber hochkomplexen Fragen muss die Grundlagenforschung heute klären. Die Jülicher Antwort auf diese Herausforderung heißt "Center of Nanoelectronic Systems for InformationTechnology" - kurz CNI.

"Innerhalb des CNI betreiben wir Grundlagenforschung weit im Vorfeld der industriellen Entwicklung und Produktion, und dennoch in Abstimmung und zum Teil in gemeinsamen Projekten mit der Halbleiterindustrie", beschreibt Prof. Richard Wagner, zuständiger Fachvorstand des Forschungszentrums Jülich, das Forschungsprogramm. "Dabei richten wir unseren Blick auf viele unterschiedliche Materialien: angefangen bei den klassischen Halbleitern, die heute die Computerwelt beherrschen, über neuartige ferroelelektrische Oxide bis hin zu elektronisch aktiven Molekülen und lebenden Nervenzellen." Mit ausgefeilter Technologie können die Jülicher Wissenschaftler maßgeschneiderte "Miniaturbauwerke" fertigen - Fernziel sind ultraschnelle Transistoren. Vor ihren hochempfindlichen Analysemethoden können sich selbst einzelne Atome nicht mehr verstecken. Eine exzellente Theorie-Gruppe entschlüsselt die Regeln des atomarenZusammenspiels am Großrechner. "Diese Kombination bietet uns beste Voraussetzungen, um das Gebiet der Nanoelektronik und der Informationstechnik in Zukunft maßgeblich zu gestalten", betont Prof. Rainer Waser, koordinierender Sprecher des CNI.

Das CNI knüpft an eine 15-jährige Erfolgsgeschichte mit 400 Patenten und 3000 Publikationen an: Im Rahmen des Programms "Grundlagen der Informationstechnik" (PGI) entdeckte Prof. Peter Grünberg in den 80er Jahren beispielsweise den Riesenmagnetowiderstand. Dieser Effekt öffnete die Tür zu völlig neuen Festplattengenerationen. Heute arbeitet er in nahezu jedem handelsüblichen PC. Gerade am Anfang befindet sich dagegen die molekulare Informationsverarbeitung - Stichwort: Rechnen mit Molekülen. Nicht zuletzt deshalb wird die fachübregreifende Zusammenarbeit in der Informationstechnik immer wichtiger. Forschung über Institutsgrenzen hinweg ist angesagt.

Das Forschungsprogramm des CNI umfasst im Wesentlichen die Aktivitäten des Helmholtz-Programms "Informationstechnologie mit nanoelektronischen Systemen" im Forschungsbereich "Schlüsseltechnologien". Durch das CNI - es ist als virtuelles Institut konzipiert - soll Grundlagenforschung made in Jülich nach außen hin deutlich sichtbar werden - auf nationaler wie auf internationaler Bühne, für künftige Partner aus Forschung wie Industrie. Mit dem "NanoClub" der Rheinisch-Westfälisch Technischen Hochschule Aachen (RWTH) beispielsweise ist ein regionaler Forschungsverbund bereits fest geplant. Er soll die Zusammenarbeit der Partner unterstützen, gemeinsame Projekte fördern und gegenseitig einen effizienten Zugang zu wissenschaftlichen und technologischen Geräten ermöglichen.

Mit einem Festkolloquium wird das CNI heute aus der Taufe gehoben. Für die Reise in die Nanowelt - die Welt der Zwerge und Winzlinge - ist es bestens gerüstet.


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Klein, winzig, nano: Abwechselnde Ringe aus Silizium und Germanium, aufgenommen mit einem Rastertunnelmikroskop. Ein Ring ist etwa drei Nanometer - drei milliardstel Meter - breit. Die Strukturen wachsen selbstorganisiert auf Silizium.

Bild: Forschungszentrum Jülich


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Logo des CNI


Informationen:

Dr. Renée Dillinger
Wissenschaftsjournalistin
Forschungszentrum Jülich
52425 Jülich
Tel. 02461 61-4771, Fax 02461 61-4666
E-Mail: r.dillinger@fz-juelich.de

Mechthild Hexamer
Leiterin Öffentlichkeitsarbeit, Pressesprecherin
Tel. 02461 61-4661, Fax 02461 61-4666
E-Mail: m.hexamer@fz-juelich.de


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