​​​​​Halbleiter: Bei Beleuchtung steif
#Physik #Technik #Bandlücke #Beleuchtung #Elastizität #Elektronen #Fehlstellen #Halbleiter #Kristallgitter #Material #Steifheit

Verblüffender Effekt: Einige gängige Halbleiter verändern je nach Beleuchtung ihre mechanische Festigkeit – sie sind im Dunkeln elastisch, werden aber im Licht steif, wie Experimente enthüllen․ Die Ursache dieser photomechanischen Verwandlung haben nun Physiker gefunden․ Demnach verändert die Lichteinstrahlung den Energiezustand winziger Fehlstellen im Kristallgitter der Halbleiter․ Diese Erkenntnis eröffnete neue Möglichkeiten des Materialdesigns, wie․․․

​​​​​Eine Formel für alle Metalle
#Physik #Elektronen #Formel #Gleichung #Leitfähigkeit #Mathematik #Metalle #Widerstand

Verblüffend simpel: Forschende haben eine überraschend einfache Formel gefunden, die die Leitfähigkeit aller Metalle in Abhängigkeit von der Temperatur mathematisch beschreibt․ Dies ermöglicht es, selbst physikalische Exoten dieser Elementgruppe in eine einheitliche Klassifikation einzufügen․ Gleichzeitig enthüllt die Formel auch Neues über die grundlegenden Mechanismen hinter der Leitfähigkeit und die von der Temperatur abhängigen Wechselwirkungen auf․․․

​​​​​Rätsel der Hochtemperatur-Supraleiter gelöst?
#Physik #CooperPaar #Cuprat #Elektronen #Elektronenpaare #Supraleiter #Supraleitung

Supraleiter leiten Strom ohne Widerstand – aber warum? Bisher war offen, warum Cuprate und andere Hochtemperatur-Supraleiter in den supraleitenden Zustand wechseln․ Jetzt liefert ein Experiment erstmals starke Belege für eine der grundlegenden Theorien zu diesen Materialien․ Demnach verlieren die Elektronen benachbarter Metallatome durch magnetische Wechselwirkungen und eine Art Mittler ihre Abstoßung – und bilden die․․․

​​​​​Attosekunden-Stoppuhr für Elektronen
#Physik #Attosekunden #Elektronen #Elektronenbewegung #Festkörper #Halbleiter #Teilchenbewegung #Wechselwirkung

Winzig klein und rasend schnell: Physiker haben eine Methode entwickelt, die die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in Materialien zeigt․ Die hohe zeitliche Auflösung von wenigen hundert Attosekunden erlaubt es, die Elektronenbewegung und ihre Interaktionen mit Ladungen und Teilchen mit zuvor unerreichter Präzision  zu verfolgen․ Dies könnte der Grundlagenforschung, aber auch praktischen Anwendungen in Elektronik, Optoelektronik․․․

​​​​​Erstes Bose-Einstein-Kondensat aus Excitonen
#Physik #BoseEinsteinKondensat #Elektronen #Exciton #Halbleiter #Materiezustand #Quantenzustand #Quasiteilchen

Endlich geschafft: Physikern ist es erstmals gelungen, auch Quasiteilchen in ein Bose-Einstein-Kondensat zu bringen – einen exotischen Zustand, in dem sich alle Teilchen wie ein einziges „Superatom“ verhalten․ Das Experiment weist damit nach, dass dies auch bei ultrakalten Excitonen, Quasiteilchen aus Elektronen und positiv geladenen „Löchern“, funktioniert․ Dies klärt eine seit Jahrzehnten offene Frage und․․․

​​​​​Geheimnis des Quecksilbers gelüftet
#Physik #Technik #Atomkern #Chemie #Elektronen #Quecksilber #relativistisch #Supraleiter #Supraleitung

Elementarer Exot: Vor 111 Jahren war Quecksilber das erste Material, bei dem die Supraleitung nachgewiesen wurde․ Doch warum dieses Metall beim Abkühlen plötzlich Elektronen reibungsfrei leiten kann, blieb bis heute ungeklärt․ Jetzt haben Physiker das Geheimnis des supraleitenden Quecksilbers gelüftet․ Demnach ist das Schwermetall zwar ein konventioneller Supraleiter, aber relativistische Effekte bewirken ein anomales Verhalten․․․

​​​​​Fulleren als ultraschneller Elektronenschalter
#Technik #Buckyball #Elektronen #Elektronik #Fulleren #Kohlenstoff #Laserpuls #Physik #SChalter #Transistor

Schnelle Kugel: Fullerene lassen sich zu elektronischen Schaltern umfunktionieren, die bis zu eine Million Mal schneller sind als die Transistoren in gängigen Mikrochips, wie ein Experiment mit den Hohlkugeln aus Kohlenstoffatomen nun demonstriert․ Gezielte Laserpulse ändern dabei den elektrochemischen Zustand des Fullerens, wodurch Elektronen entweder abgelenkt werden oder weiterfliegen․ Theoretisch könnten die „Buckyballs“ damit künftig․․․

​​​​​Ein Photon rein, zwei Elektronen raus
#Energie #Physik #Anregung #Elektronen #Excitonen #Halbleiter #Photonen #Photovoltaik #Solarenergie #Solarzelle

Doppelter Strom aus Licht: Künftige Solarzellen könnten effizienter werden, wenn sie Halbleiter mit Excitonenspaltung nutzen – Materialien, in denen jedes einfallende Photon nicht ein, sondern gleich zwei Elektronen freisetzt․ Wie diese Anregungsverdopplung abläuft, haben Physiker jetzt erstmals mithilfe einer neuen Methode eingefangen․ Sie enthüllt, dass die beiden Elektronen nacheinander angeregt werden und nicht gleichzeitig․ Diess․․․

​​​​​Elektronenorbitale sichtbar gemacht
#Technik #Atom #Atome #Chemie #Cobalt #Eisen #Elektronen #Elektronenorbital #Orbitale #Rasterkraftmikroskop

Blick ins Atom: Chemikern ist es gelungen, die Elektronenorbitale von einzelnen Eisen- und Cobalt-Atomen sichtbar zu machen․ Die Aufnahmen mittels Rasterkraftmikroskop und computergestützter Pico-Spektroskopie enthüllen die subtilen Unterschiede zwischen den im Periodensystem nebeneinander liegenden Metallen․ Der Blick auf Elektronenorbitale einzelner Atome eröffnet die Chance für neue Einblicke in chemische Bindungen und Reaktionen, wie das Team․․․

​​​​​Wie Gewitterblitze Röntgenstrahlung erzeugen
#Geowissen #Physik #Atmosphäre #Blitz #Elektronen #Gammastrahlung #Gewitter #Röntgenstrahlung #Teilchenlawine #Vorentladung

Unsichtbare Blitz-Emissionen: Bei Gewittern leuchten manche Blitze nicht nur im sichtbaren Licht – sie setzen auch energiereiche Röntgen- und Gammastrahlung frei․ Ein neues Modell klärt nun, wie diese Entladungen entstehen․ Entscheidend ist demnach die Ausdehnung des elektrischen Felds an der Spitze des sich bildenden Blitzkanals․ Ist dieses mehr als einige Dutzend Meter groß, erzeugen die․․․

​​​​​Experiment erklärt Quantenreibung
#Physik #Elektronen #Gitterschwingung #Graphen #Kohlenstoffgitter #Phonon #Quantenreibung #Resonanzeffekt #Wasser #Wassermoleküle

Exotisches Paar: Werden Wasser und Graphen kombiniert, kommt es zu einzigartigen Wechselwirkungen wie der Quantenreibung․ Jetzt enthüllt ein Experiment, was hinter diesem Phänomen steckt und wie es sich auf atomarer Ebene auswirkt․ Demnach gibt es einen nur bei Wassermolekülen beobachtbaren Resonanzeffekt zwischen den Molekülschwingungen und den Schwingungen der Graphenelektronen․ Dies ermöglicht einen direkten Energieaustausch und․․․

​​​​​Rätsel von Merkurs Polarlichtern gelöst
#Kosmos #Aurora #BepiColombo #Elektronen #Fluoreszenz #Magnetfeld #Merkur #Polarlicht #Sonnenwind

Warum gibt es auf dem Merkur Polarlichter, obwohl er keine echte Atmosphäre besitzt? Diese Fragen haben nun Daten der Merkursonde BepiColombo geklärt․ Bei ihrem ersten Vorbeiflug am Merkur detektierte sie Hinweise auf beschleunigte Elektronen, die entlang der Magnetfeldlinien auf die Merkuroberfläche rasen․ Dieser Regen aus Elektronen bringt Moleküle an der Planetenoberfläche zum Fluoreszieren․ Der Prozess,․․․