Die geheimnisvolle Welt der QuantenQuarks&CoVorschauAktuellArchiv |
Small is beautyful: das RastertunnelmikroskopVorstoß in die Welt der AtomeDas Gerät, mit dem man erstmals bis hinab zu den Atomen sehen konnte, heißt Rastertunnelmikroskop.
Wie beim Plattenspieler ertastet sie die atomare Landschaft Zeile für Zeile. Dank Quantenphysik geschieht das alles ohne Berührung. Elektronen springen von der Spitze auf die Kupferoberfläche. Es fließt ein Tunnelstrom. Dieser Strom wird konstant gehalten. Dafür muss der Abstand der Nadel zur Oberfläche stets gleich gehalten werden. Die Höhenregulierung funktioniert mit Hilfe eines Piezoröhrchens, das mit dem Tunnelstrom gesteuert wird. So lassen sich die Berge und Täler der Atomlandschaft genau abbilden. Der Abstand der Nadel zur Oberfläche beträgt nur wenige Atomdurchmesser. Damit es nicht zu Störungen kommt, ist deshalb eine ausgeklügelte Schwingungsdämpfung erforderlich.
Atome verschieben
Atomare Strukturen sind aber nicht die einzige Anwendung dieser neuen Technik: Der Strom zwischen Spitze und Oberfläche kann auch dazu genutzt werden, chemische Verbindungen in einem Molekül auf der Oberfläche gezielt zu lösen und neue Verbindungen herzustellen. So kann eine chemische Reaktion schrittweise an einem einzigen Molekül durchgeführt und während dessen untersucht werden. Reinhart Brüning
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2000 Westdeutscher Rundfunk | Sendedatum: 14.11.2000 |