Ultrakleine Tunnelkontakte mit großer Leitfähigkeit

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Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen Ladungstransport und -fluktuationen in metallischen Nanostrukturen untersucht werden. Der Ladungsaustausch zwischen den Elektronen wird hierbei ausschließlich durch tunnelnde Elektronen bewirkt. Ein zusätzliches Elektron auf der Elektrode führt bei den kleinen Abmessungen der betrachteten Bauelemente zu einer beträchtlichen Änderung der Coulombenergie, so daß bei tiefen Temperaturen und schwacher Tunnelstärke das Tunneln vollständig unterdrückt wird. Dieser sogenannte Coulomb-Blockade-Effekt wird bei endlicher Tunnelstärke durch virtuelle Prozesse in höherer Ordnung in der Störungstheorie und durch thermische Einflüsse verschmiert. Kürzliche Experimente zeigten, daß die Effekte bei starkem Tunneln weiterhin bestehen, jedoch zu tieferen Temperaturen hin verschoben sind. Bei weiteren Fortschritten der Nanofabrikationstechniken wachsen die typischen Temperaturen quadratisch mit der Reduktion der Längenskalen, so daß die Phänomene auch im Bereich starken Tunnelns zunehmend relevant werden.