Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 1: Methoden und Verfahren

K 1.1: Fachvortrag

Montag, 12. März 2012, 14:30–15:00, V57.04

Elektronische Bauelemente mit wenigen Elektronen und charakteristischen Zeiten — •Rudolf Germer — TUB — HTW — ITP, www.itp-berlin.net

Wenn der zunächst kontinuierlich angenommene Stromfluß in einzelne Elektronen zerfällt, dann spielt ihre zeitliche Folge die charakterisierende Rolle. Strom und Spannung werden mit Ladungen und magnetischen Flußquanten beschrieben. Das Verhältnis Spannung zu Strom liefert uns die Impedanzen, in den extremen Fällen den Widerstand, die Kapazität, die Induktivität und den Memristor. Das Messen eines Widerstandes ist ein Zählen von Elektronen und magnetischen Flußquanten. Das Digitalisierungsrauschen zeigt dann die bekannten Eigenschaften des Schrotrauschens und des Widerstandsrauschens. Es gibt typische Zeiten für jedes Bauelement, z. B. für den Kondensator tC=Rk/2*C und die Induktivität tL=L2/Rk.Auf-und Entladen des Kondensators erfolgt Stufenweise mit Schrittweiten, die von der Elektronenanzahl abhängen.Man muß auch die mit den Strömen verbundene Quantelung des Magnetflusses berücksichtigen, dies sollte zu einem zusätzlichen Klumpen der Ladungsträger beim Stromfluß führen. Wahrscheinlich besonders unerwartet ist das Verhalten eines LC-Schwingkreises, dessen Periodendauer T=2pi[tL*tC]1/2 ist. Seine Energieeigenwerte weichen von den möglichen Werten für die Ladung eines Kondensators oder einer Spule ab. Ein einfaches Modell gekoppelter schwingender Systeme, das die Diskrepanzen beseitigt, führt zu der Annahme, daß nicht alle Energieeigenwerte realistisch sind. Experimente, um die erwarteten Effekte zu demonstrieren, werden diskutiert.