Einfluß von Coulombwechselwirkung und Unordnung auf Tunnelkontakte

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Im Rahmen des Forschungsprojektes soll der Einfluß der Coulombwechselwirkung auf Transporteigenschaften von metallischen nanostrukturen untersucht werden. Das Hauptinteresse gilt dabei der Unterdrückung des Tunnelstroms zwischen zwei Elektroden durch Ladungseffekte. Dieser sogenannte Coulomb-Blockade-Effekt wird für ultrakleine Tunnelkontakte seit mehreren Jahren erforscht. Neueste Experimente zeigen, daß bei Vergrößerung der Kontaktfläche Coulomb-Blockade-Effekte auftreten, die deutlich stärker sind, als es die für ultrakleine Kontakte gültige Theorie erwarten läßt. Der Grund dafür ist der lokale Charakter des Tunneleffektes. Da sich die Ladung des getunnelten Elektrons nicht sofort auf die gesamte Kontaktfläche verteilt, kann die effektive Kapazität der geladenen Zone des Kontaktes erheblich kleiner als die des gesamten Kontakts sein. Die Ausbreitung der Ladung wird entscheidend durch Störstellen in den Elektroden behindert; sie führen zu einem diffusiven Zerfließen der Ladung. Das Zusammenspiel von Unordnung und Wechselwirkung bei Tunnelkontakten soll im Rahmen einer mikroskopischen Theorie untersucht und mit experimentellen Daten verglichen werden.