I. Wissenschaftliche Vorträge

In PdCoO2 [1] und WP2 [2], aber insbesondere in Graphen [23, 24] wurde
dabei ein Flussverhalten der Elektronen beobachtet, das dem Hagen-Poiseuille-
Gesetz der Strömungsmechanik folgt. Im Folgenden sei l,mp die Länge, die ein
Elektron zwischen Stößen zurücklegt, die die Impulserhaltung verletzten. Für
eine Probengeometrie, die kleiner ist als limp, gilt dabei, dass der spezifische Wi-
derstand einer Verengung mit dessen transversaler Abmessung w wie r oc w~2
abfällt. Der Proportionalitätsfaktor hängt von der Viskosität rj der Elektronen-
flüssigkeit ab (siehe Infokasten „Hagen-Poiseuille-Gesetz“). Ein solches Verhal-
ten wurde für hydrodynamischen Elektronenfluss erstmals von Radii Gurzhi
theoretisch behandelt [8]. Ref. [9] ist das erste Experiment, in dem hydrodyna-
mische Effekte in Halbleitersystemen beobachtet wurden. Die Erweiterung der
elektronischen Hydrodynamik im magnetischen Feld wurde vor kurzem disku-
tiert [10].
Eine klare Manifestation von hydrodynamischem Verhalten der Ladungsträ-
ger in Graphen ist die Beobachtung des viskosen Transports. In einem eleganten
Experiment wurde in Ref [5] ein negativer Widerstand mittels Vierleitermessugen
bestimmt. Insbesondere beobachteten die Autoren einen negativen Spannungs-
abfall in der Nähe von Kontakten zur Stromeinspeisung und in einem Zwi-
schentemperaturbereich (etwa zwischen 100 und 200 K). Diese bemerkenswerte
Beobachtung lässt sich direkt mit Strudelmustern in Graphen, also Strömungsfel-
dern mit Vörtizität, verstehen [14]. Das entsprechende Stömungsverhalten ist in
Abb. 3 gezeigt.


Abb. 3 Negativer Spannungsabfall als Folge von Stömungsfeldern mit Vörtizität [12], (A und B) Stationäre
Verteilung eines Stroms, der in klassisches Leitmedium (A) oder in viskose Fermi-Flüssigkeit durch einen schma-
len Schlitz injiziert wird. (C) Lichmikroskopische Aufnahme einer experimentellen Probe. Der Schaltplan
erklärt den Messaufbau. (D und E) Die Leitfähigkeit und der Widerstand gemessen im Experiment.

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