Nano-Transistor ermöglicht die Bestimmung extrem kleiner Abstände
Messungen schon fast auf quantenmechanischem Niveau möglich
Mit einem Ein-Elektronen-Transistor in Kombination mit einer vibrierenden Metallelektrode im Nanoformat gelang es amerikanischen Forschern, das bisher sensitivste Bewegungsmessgerät zu entwickeln. Das berichten Robert G. Knobel und Andrew N. Cleland von der Universität von Kalifornien in Santa Barbara (USA) im Fachmagazin Nature (Bd. 424, S. 291).
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Die Wissenschaftler nutzten für ihre Messung aus, dass die vibrierende Metallelektrode die Spannung beeinflusst, bei der einzelne Elektronen durch den Mini-Transistor wandern. Diese Spannung kann gemessen werden und erlaubt Rückschlüsse auf die Größe der Vibrationsauslenkung der Elektrode.
Die winzige Maschine ist extrem empfindlich. Mit ihr können die Wissenschaftler Abstände von einem Billionstel Meter messen. Diese Länge entspricht etwa einem Hundertstel des Durchmessers eines einzelnen Atoms.
Die Bestimmung von extrem kleinen Abständen ist durch die sogenannte "Heisenberg´sche Unschärferelation" eingeschränkt. Heisenberg entdeckte, dass von einem Teilchen entweder die genaue Position oder der genaue Impuls bestimmt werden können, jedoch niemals beides gleichzeitig. Auf die Abstandsmessung übertragen bedeutet dies, dass die genaue Messung von Abständen unterhalb einer bestimmten Länge nicht möglich ist. Der neue Ansatz lässt die Forscher hoffen, dass diese Grenze möglicherweise in absehbarer Zeit erreicht werden kann.
Ilka Lehnen-Beyel
