Allgemeines Physikalisches Kolloquium

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Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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Elektronischer Transport durch einzelne Atome, Moleküle und Cluster

Prof. Dr. Elke Scheer
Fachbereich Physik, Universität Konstanz

Die rasche Zunahme der Integrationsdichte in der Mikroelektronik lässt erwarten, dass schon bald funktionelle Elemente in integrierten Schaltungen nur noch aus wenigen Atomen oder Molekülen bestehen werden. Mit Hilfe von Methoden der Nanotechnologie basierend z.B. auf Rastersondenmikroskopen oder mechanisch kontrollierten Bruchkontakten (MCB) lassen sich regelbare Kontakte atomarer Größe zwischen zwei metallenen Zuleitungen herstellen. Die Kenntnis des Zusammenhangs zwischen physikalischen und chemischen Eigenschaften des Metalls und der elektrischen Leitung durch solche Kontakte ist eine Grundvoraussetzung für mögliche zukünftige Anwendungen in der Mikroelektronik.

Da die Fermiwellenlänge in Metallen von der Größenordnung der atomaren Abstände ist, ist eine vollständige quantenmechanische Beschreibung des Stromtransports als Wellenstreuexperiment notwendig. In diesem Ansatz werden die Kontakte als elektronische Wellenleiter betrachtet, die nur eine kleine Anzahl sogenannter „Transportkanäle“ zulassen. Die Anzahl N und die Transmissionskoeffizienten (0 < T_i <=1) der einzelnen Kanäle bilden den „mesoskopischen Code“ des elektronischen Transports, mit Hilfe dessen viele weitere Transporteigenschaften wie z.B. die Thermokraft, das Schrotrauschen oder der Suprastrom für supraleitende Kontakte berechnet werden können.

Wir stellen eine Methode vor, mit der das Ensemble {T_i} experimentell bestimmt werden kann. Die experimentellen Ergebnisse werden im Rahmen eines quantenchemischen Modells erklärt, das die Transportkanäle durch die Valenzorbitale und lokale Bandstruktur am Zentralatom des Kontakts aufbaut.

Einladende: Prof. Dr. C. Denz

Ort: Wilhelm-Klemm-Str. 10, IG I, HS 2

Zeit: Mittwoch, 12. Februar 2003, 17 Uhr c.t.

Kolloquiums-Kaffee ab 16:45 Uhr vor dem Hörsaal

Im Auftrag der Hochschullehrer des Fachbereichs Physik

Prof. Dr. H. Mehrer