Graphen: Revolution in der Elektronik und Sensortechnik

Phänomene, Phänomene! Ein „Wundermaterial“ schiebt die Elektronik in die Zukunft

08.09.2025 Von Georg-August-Universität Göttingen 1 min Lesedauer

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Graphen, eine Erscheinungsform des Kohlenstoffs, gilt als außergewöhnlich – eine Atomlage dick, aber sehr leitfähig und stabil. Daraus sind etwa flexible Displays und Batterien. Doch es geht noch mehr!

Kohlenstoff ist in mehreren Erscheinungsformen bekannt. Man denke an Graphit, Diamant und natürlich Kohle! Neuer sind das Fußballmolekül Fulleren und das Graphen (Bild) – und das offenbart jetzt eine weitere unerwartete Eigenschaft ...(Bild: Oktopusstl) — Kohlenstoff ist in mehreren Erscheinungsformen bekannt. Man denke an Graphit, Diamant und natürlich Kohle! Neuer sind das Fußballmolekül Fulleren und das Graphen (Bild) – und das offenbart jetzt eine weitere unerwartete Eigenschaft ...
(Bild: Oktopusstl)

Graphen ist nicht nur Bestandteil von flexiblen Displays sondern auch von hochempfindlichen Sensoren, leistungsstarken Batterien und effizienten Solarzellen, so Forscher der Georg-August-Universität Göttingen, die Graphen jetzt intensiver untersucht haben. Mit deutschen und schweizerischen Kollegen anderer Forschungsinstitutionen hat man dabei beobachtet, dass in Graphen sogenannte Floquet-Effekte auftreten – war galt bis dato als unbewiesen.

Gezielt einstellbare Quantenmaterialien

Typische Materialien dafür seien eigentlich Metalle und halbmetallische Quantenmaterialien. Zeigt ein Material diese Eigenschaft, kann man aber seine Eigenschaften durch Lichtpulse gezielt verändern, was man auch Floquet-Engineering nennt, so die Forscher. Man nutzte dazu die Femtosekunden-Impulsmikroskopie, wie es weiter heißt. Dabei werden die Graphenproben zunächst mit schnellen Lichtblitzen angeregt und dann mit einem verzögerten Lichtpuls untersucht, um dynamische Prozesse im Material zu verfolgen. Diese Erkenntnisse bringen die Forschung nun dem Ziel näher, Quantenmaterialien mit definierten Eigenschaften gezielt zu beeinflussen – etwa mittels sehr kurzer Laserpulse. Materialien dann so für bestimmte Anwendungen maßzuschneidern, könne die Grundlage für die Elektronik, Computertechnik oder Sensorik der Zukunft bilden.

(Diese Arbeit wurde vom Göttinger Sonderforschungsbereich SFB 1073 „Kontrolle von Energiewandlung auf atomaren Skalen“ finanziell unterstützt, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Die Erkenntnisse wurden erstmals in Nature Physics veröffentlicht).

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Stand: 08.12.2025

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