Wissenschaftliche Sitzungen
Sitzung der Math.-nat. Klasse am 25. Januar 2003
GESCHÄFTSSITZUNG
Die Klasse wählt Herrn Dosch zum Sekretär für die Amtszeit 1.4. 2003-31. 3. 2005.
Herr Dosch nimmt die Wahl an.
Der Auswahlausschuß schlägt Herrn Dr. Frank Lyko (Biowissenschaften) für
den Freudenbergpreis vor. Die Klasse stimmt diesem Vorschlag zu.
Die Akademie plant für das Wintersemester die Fortführung der Akademie-
vorlesungen. Der Sekretär berichtet über die bisherigen Vorschläge und bittet die
Klasse um weitere Anregungen.
Herr Schipperges legte zur Publikation in der Schriftenreihe ein Manuskript
vor, das von Herrn Vogel gegengelesen wurde. Herr Vogel informiert die Klasse über
dieses Manuskript, die dessen Publikation begrüßt. Herr Jäger fordert die Mitglieder
auf, weitere geeignete Beiträge zur Schriftenreihe vorzulegen.
Der Präsident berichtet über die aktuellen Entwicklungen in der Akademie
und der Union. Insbesondere informiert er über die Tagung zur Politikberatung, die
von der Akademie im März 2003 durchgeführt wird. Er weist darauf hm, daß eine
rege Teilnahme der Mitglieder für das Gelingen der Tagung sehr wesentlich ist.
WISSENSCHAFTLICHE SITZUNG
Herr Hilbert von Löhneysen hält einen Vortrag: „Strukturen zwischen Festkörper
und Atom — Einblicke in die Nanowelt“.
In metallischen Nanostrukturen treten neuartige elektronische Phänomene auf, die
zwei uns allen geläufige Ursachen haben: Die Ladungsmenge ist in Einheiten der
Elektronenladung e gequantelt, und Elektronen können als Wellen miteinander
interferieren. Zum ersten Punkt: Um ein Elektron in einem Stromkreis über eine
metallische Insel mit einer gegebenen Kapazität C mit hochohmigen Kontakten zur
Spannungsquelle zu führen, ist mindestens die Coulomb-Energie Ec=e2/2C erfor-
derlich. Je kleiner die Insel und damit die Kapazität, desto größer ist also die Cou-
lomb-Energie. Wird diese Energie größer als z.B. die thermische Energie, ist kein
Stromtransport über die Insel möglich („Coulomb-Blockade“). Durch eine Gate-
Spannung läßt sich das Potential der Insel ändern, man kann daher bei geeigneter
Gate-Spannung die Coulomb-Blockade aufheben und einen sequentiellen Durch-
gang jeweils eines Elektrons ermöglichen. Auf diesem hier sehr vereinfacht darge-
stellten Prinzip beruht der Einzelelektronen-Transistor. Zweitens — und davon soll
dieser Vortrag hauptsächlich handeln - führt die Wellennatur der Elektronen zu
Interferenzerscheinungen. Nach den Gesetzen der Quantenmechanik haben Elek-
tronen sowohl Teilchen- als auch Wellencharakter. Sind die Wellen in Phase, so ergibt