Eine durch einen elektrischen Strom auf eine Temperatur von über 1500 Kelvin aufgeheizte Kohlenstoffnanoröhre sendet Licht aus. Darüber berichtet ein Forscherteam der Universität von Lyon in Frankreich in dem Fachmagazin Physical Review Letters (Ausgabe vom 11 März 2002). Der Studie zu Folge könnten Kohlenstoffnanoröhren als Punktquellen für Licht, Wärme und Elektronen in zukünftigen optoelektronischen Bauelementen eingesetzt werden.
Die Gruppe um Stephen Purcell untersuchte in ihrer Arbeit den Stromfluss von Elektronen durch eine Kohlenstoffnanoröhre. Dabei stellten sie fest, dass der Stromfluss der angelegten Spannung proportional ist ? Kohlenstoffnanoröhren gehorchen dem Ohmschen Gesetz. Der Strom heizt die Röhren daher in Form von Joulescher Wärme auf.
Ist die an die Kohlenstoffnanoröhre angelegte Spannung groß genug, so verlassen die an einem Ende der Röhre angekommen Elektronen des Stromflusses diese und können von einer positiv geladenen Elektrode (Anode) abgesaugt werden. Dieser als Feldemission bezeichneter Effekt könnte einst in Flachbildschirmen eingesetzt werden.
Das Spektrum der auf diese Weise ausgesendeten Elektronen ermöglicht nun die Bestimmung der Temperatur der durch den Strom aufgeheizten Kohlenstoffnanoröhre. So konnten die Forscher die kritische Temperatur von 1500 K, oberhalb derer Lichtaussendung einsetzt, ermitteln. Kohlenstoffnanoröhren sind damit mit den von Glühbirnen bekannten Glühfäden vergleichbar ? nur sind sie mehr als eine Million mal kleiner.
Stefan Maier