Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 17: Postersitzung II: Mesoskopische Systeme (1-19), Supraleiter: Theorie (20-26), Elektronenstruktur, Phononen, Tunneln, Ordnungsparameter (27-33), Schwere Fermionen, Kondo-Systeme (34-45)

TT 17.14: Poster

Mittwoch, 13. März 2002, 14:30–18:00, A

Quantenmechanische Unterdrückung der Rayleigh-Instabilität in Nanodrähten — •Daniel Urban¹, Frank Kassubek^1,2, Charles A. Stafford³ und Hermann Grabert¹ — ¹Fakultät für Physik, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg — ²ABB Corporate Research, Baden-Dättwil, Schweiz — ³Department of Physics, University of Arizona

Klassisch betrachtet sind lange zylindrische Drähte nicht stabil. Aufgrund ihrer Oberflächenspannung erwartet man die Ausbildung von Tröpfchen, wenn die Drahtlänge eine kritische Größe überschreitet. Diese von Rayleigh im Rahmen der Kontinuumsmechanik untersuchte Instabilität ist vor allem für dünne Nanodrähte von Bedeutung. Allerdings spielen hier Quanteneffekte eine entscheidene Rolle, die zu einer Stabilisierung des Drahtes führen können und somit die Rayleigh-Instabilität in gewissen Bereichen unterdrücken.

Wir untersuchen metallische Drähte im Nanometerbereich im Rahmen eines Jellium-Modells. Die Semiklassische Theorie [1] wird durch eine voll quantenmechanische Stabilitätsanalyse ergänzt, die alle Wellenlängen umfaßt. Der Einfluß elektronischer Schaleneffekte auf die Stabilität und die Konsequenzen für Experimente an Drähten aus Alkalimetallen werden analysiert.

[1] F.Kassubek, C.A. Stafford, H.Grabert, R.E.Goldstein, Nonlinearity 14, 167 (2001)