Materials science engineer Pierre Deymier is bending sound waves in nature-defying ways that could quiet our cities, heal our bodies, provide new sources of energy, and compute and process information. (more…)
Göttinger Forscher beobachten die ultraschnelle Dynamik an Oberflächen auf der atomaren Skala
In der mikroskopischen Welt von Atomen und Molekülen läuft vieles im Bereich von Femtosekunden und Pikosekunden ab, also Billiardsteln und Billionsteln einer Sekunde. Um einen direkten Blick auf die Dynamik im Mikrokosmos werfen zu können, nutzen Forscher extrem kurze Röntgen- oder Elektronenblitze. So können schnelle Bewegungen von Atomen und Molekülen in einem Moment festgehalten werden und es werden feinste Unterschiede in der Anordnung und Orientierung atomarer Strukturen sichtbar. Physiker und Chemiker der Universität Göttingen haben unter Beteiligung von Forschern des Göttinger Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie ein neues Verfahren entwickelt, die Dynamik einzelner atomarer und molekularer Lagen zu untersuchen. Die Ergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Science erschienen. (more…)
Tunneleffekte sind in der Physik allgegenwärtig und werden für viele technische Anwendungen ausgenutzt. Nun haben Physiker erstmals im Experiment beobachtet, wie wechselwirkende Quantenteilchen durch eine ganze Reihe von Barrieren tunneln. Die in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Arbeit eröffnet neue Einblicke in dieses weitverbreitete physikalische Phänomen.
Er erklärt den radioaktiven Alphazerfall mancher Atomkerne, macht Sterne zu Fusionskraftwerken und ermöglicht die Supraleitung: der Tunneleffekt. Einzelne Quantenteilchen können eine Barriere auch dann überwinden, wenn sie die dafür notwendige Energie nicht besitzen. Das ist eine der bemerkenswerten Konsequenzen aus den Regeln der Quantenmechanik. Technisch wird dieses Phänomen bei zahlreichen Anwendungen ausgenutzt, so beim Rastertunnelmikroskop und Flash-Speichermedien. Nun haben Forscher um Hanns-Christoph Nägerl vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck im Labor Quantenteilchen erstmals dabei beobachtet, wie diese eine Reihe von bis zu fünf Barrieren hintereinander durchdringen. Dabei ist entscheidend, dass die Teilchen miteinander wechselwirken und sich gegenseitig mit einer Art Räuberleiter helfen, um zusammen ans Ziel zu kommen. (more…)
