| Zugriffsnummer | 37555 |
| Dokumenttyp | Zeitschriftenartikel |
| Sprache | Deutsch |
| Titel | Quanten-Widerstandsnormale aus Graphen |
| Autor(in); Institution |
Ahlers, Franz Josef; 2.6, Elektrische Quantenmetrologie, PTB-Braunschweig
Schurr, Jürgen; 2.6, Elektrische Quantenmetrologie, PTB-Braunschweig
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| Quelle/Jahr | PTB-Mitteilungen: 126 (2016), 3, 49 - 57 |
| ISSN | 0030-834X |
| DOI | |
| Verlag | Bremen: Fachverlag NW in der Carl Schünemann Verlag GmbH |
| Freie Schlagworte | Quantum-Hall-Effekt ; Graphen ; Widerstandsnormal ; Impedanznormal |
| Zusammenfassung | Der elektrische Widerstand R, das Verhältnis von angelegter Spannung und Stromstärke in einem leitfähigen Material, ist eine der wichtigsten physikalischen Messgrößen, und zwar aus fundamentaler wie auch aus praktischer Sicht. Der fundamentale Grund für die Bedeutung der Größe Widerstand liegt in ihrer Rolle bei der Revision des Einheitensystems SI, die 2018 vollzogen werden soll. Wie im Folgenden erläutert, kann man einen Widerstand auf eine Kombination der Fundamentalkonstanten Planck‘sches Wirkungsquantum h und Elementarladung e zurückführen. Zusammen mit der Größe der elektrischen Spannung U, die auf eine andere Kombination von h und e zurückgeführt werden kann, steht dann über die elektrische Leistung P = U²/R auch eine Methode zur Verfügung, mit der die Einheit der Masse, das Kilogramm, direkt auf den Wert von h zurückgeführt werden kann. Für die Konsistenz des neuen SI ist diese Verbindung zwischen mechanischen und elektrischen Einheiten eine der tragenden Säulen. Der praktische Grund für die Bedeutung der Größe Widerstand liegt an der überragenden Bedeutung, die Elektronik in fast allen Bereichen von Industrie und Technik einnimmt. In elektronischen Schaltungen wird deren Funktion im Wesentlichen vom Verhältnis von Spannung und Stromstärke in den Bauelementen bestimmt, und die Kenntnis des Widerstands von Bauelementen ist unverzichtbar bei der Entwicklung jeglicher Elektronik. Ein weiterer praktischer Grund für die Bedeutung ist die starke Abhängigkeit des Widerstands von vielen Eigenschaften eines Materials und von dessen Temperatur. Widerstandsthermometer sind daher die am weitesten verbreitete Art von Thermometern, und auch die Bestimmung vieler anderer Materialeigenschaften erfolgt oft über die Messung von Widerstandswerten. |
