Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Quantentöpfe jetzt auch für heiße Elektronen

02.08.2013
Kölner Physiker beschreiben experimentelle Realisation des Quantentopfs in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“

Jeder Physikstudent hat in seinen Grundvorlesungen zur Quantemechanik über das „Elektron im Quantentopf“ gegrübelt. Hier stellt man sich ein Teilchen vor, das in einen kleinen Raum eingesperrt ist.

Dieses Modellsystem ist sehr beliebt, weil es zum einen so einfach ist, dass es noch exakt berechnet werden kann, zum anderen aber schon kompliziert genug, um Rückschlüsse auf reale Probleme zu ermöglichen.

Physiker von der Universität zu Köln haben jetzt in einer Veröffentlichung in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ eine experimentelle Realisation des Quantentopfs vorgestellt, die dem idealisierten Modell erstaunlich nahe kommt: Der Boden des Quantentopfs besteht aus einer ultradünnen Kohlenstoffschicht (Graphen).

Wände im eigentlichen Sinn gibt es nicht, die Elektronen werden durch ein elektrisches Feld über den nur nanometer-großen Graphenflocken festgehalten. „Damit lassen sich sowohl die Breite als auch die Tiefe des Topfes verändern, und es können auch energiereiche, also „heiße“ Elektronen eingesperrt werden“, erläutert Fabian Craes vom II. Physikalischen Institut der Uni Köln.

Mit Hilfe eines hochauflösenden Rastertunnelmikroskops konnten die entstehenden Wellenmuster der eingesperrten Elektronen direkt abgebildet werden. „Wir werden als nächsten Schritt auch das Verhalten von Elektronen in komplizierteren Graphen-Nanostrukturen untersuchen, wie sie in zukünftigen Anwendungen dieses neuen Materials verwendet werden“, ergänzt Dr. Carsten Busse, der Leiter der Studie.

Bei Rückfragen: Fabian Craes, Universität zu Köln, II. Physikalisches Institut
Tel.: +49 (0)221 470 6876, E-Mail: craes@ph2.uni-koeln.de
Weitere Infos: Physical Review Letters vom 02. August 2013 http://prl.aps.org/abstract/PRL/v111/i5/e056804

Gabriele Rutzen | Universität zu Köln
Weitere Informationen:
http://www.uni-koeln.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen
20.07.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Tauchgang in einen Magneten
20.07.2017 | Paul Scherrer Institut (PSI)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikrophotonik – Optische Technologien auf dem Weg in die Hochintegration

21.07.2017 | Förderungen Preise

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie