Rieselnde Elektronen

Nahe am absoluten Nullpunkt zeigen die Teilchen ihre Quantennatur

Was wäre, wenn der elektrische Strom nicht mehr fließen, sondern vielmehr rieseln würde? Dieser Frage gingen Forscher in der Abteilung Nanowissenschaften nach. Dazu kühlten sie ihr Rastertunnelmikroskop bis auf fünfzehn tausendstel Grad nahe dem absoluten Nullpunkt ab. Bei diesen extrem tiefen Temperaturen offenbaren die Elektronen ihre Quantennatur. Der elektrische Strom ist also ein granulares Medium, bestehend aus einzelnen Teilchen. Die Elektronen rieseln wie Sandkörnchen durch eine Sanduhr, was sich mithilfe der Quantenelektrodynamik erklären lässt. Damit ist der Tunneleffekt am Quantenlimit angelangt, was durchaus keine Einschränkung bedeutet. Im Gegenteil, diese extrem tiefen Temperaturen eröffnen einen ungeahnten Detailreichtum, der es erlaubt, Supraleitung und Licht-Materie-Wechselwirkungen viel besser zu verstehen. (CA / RB)

Mehr Details


 

Trickling electrons

Close to absolute zero, the particles exhibit their quantum nature

What would happen if an electric current no longer flowed, but trickled instead? This was the question investigated by researchers working in the Nanoscale Science Departement. Their investigation involved cooling their scanning tunnelling microscope down to a fifteen thousandth of a degree above absolute zero. At these extremely low temperatures, the electrons reveal their quantum nature. The electric current is therefore a granular medium, consisting of individual particles. The electrons trickle through a conductor like grains of sand in an hourglass, a phenomenon that can be explained with the aid of quantum electrodynamics. As such, the tunnel effect has definitely reached the quantum limit, without seeing this as a limitation, however. On the contrary, these extremely low temperatures open up an unexpected richness of detail which allows us to understand superconductivity and light-matter interactions much better. (CA / RB)

More Details.

Go to Editor View