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Ampere: Einzelelektronentunneln (SET)

Ein Ampere entspricht dem Fluss von etwa 6 × 1018 Elektronen pro Sekunde. Durch Zählen der Elektronen kann das Ampere auf die Sekunde zurückgeführt werden. Voraussetzung dafür: die Ladung eines Elektrons ist genau bekannt bzw. festgelegt, wie im neuen SI geplant. Hierzu werden Einzelelektronenpumpen in Halbleiterstrukturen entwickelt, um eine Strommessung durch Elektronenzählen zu realisieren.

Nachrichten

Das „neue SI“, das voraussichtlich im nächsten Herbst beschlossen wird, beruht auf Naturkonstanten, die sich mithilfe makroskopischer Quanteneffekte direkt messen lassen. Die theoretischen Grundlagen dieser Effekte mit höchster Genauigkeit experimentell zu überprüfen ist eine Kernaufgabe der Metrologie. Beim Quanten-Hall-Effekt gelang dies nun erstmals auch an einem Zustand, bei dem nicht mehr...

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Die Revolution wurde von langer Hand vorbereitet. Von den Metrologen in ihren wissenschaftlichen Laboratorien und von den Wissenschaftsmanagern in ihren Entscheidungsgremien. Und nun ist die Zeit reif, dass manch alte Größe (bzw. die Definition dahinter) abdanken muss, um den neuen, die schon bereit stehen, Platz zu machen. Die Rede ist von Kilogramm und Mol, Ampere und Kelvin. Das höchste...

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Die PTB hat ihren im Vorjahr aufgestellten Weltrekord übertroffen, bei dem elektrische Ströme mit Einzelelektronenpumpen generiert und deren Quantisierung mit einem speziellen Messverstärker mit höchster Genauigkeit verifiziert wurden. Die neue Bestmarke, ermöglicht durch Verbesserungen des experimentellen Aufbaus, liegt bei einer relativen Messunsicherheit von nur 0,16 μA/A. Zudem wurde das...

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Die PTB hat ihren im Vorjahr aufgestellten Weltrekord übertroffen, bei dem elektrische Ströme mit Einzelelektronenpumpen generiert und deren Quantisierung mit einem speziellen Messverstärker mit höchster Genauigkeit verifiziert wurden. Die neue Bestmarke, ermöglicht durch Verbesserungen des experimentellen Aufbaus, liegt bei einer relativen Messunsicherheit von nur 0,16 μA/A. Zudem wurde das...

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Die Welt der Physik ist im Umbruch: Bis 2018 wollen Wissenschaftler alle physikalischen Basiseinheiten auf ein solides, unveränderliches Fundament stellen – die Naturkonstanten. Die Einheiten Meter und Sekunde sind diesbezüglich schon vor Jahren vorangeprescht, nun sollen Kelvin, Kilogramm, Mol und Ampere folgen. Die Forschungsarbeiten an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) tragen zum...

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