02.11./03.11.15 Diamant, das Quanten-Material der Zukunft Patrick Maletinsky, Prof. Dr. Zusammenfassung Die Quantenmechanik beschreibt die physikalischen Eigenschaften unserer Umwelt auf kleinsten Längenskalen von wenigen Nanometern (1 Nanometer = 0.000’000’001 Meter). Die Erkundung der Natur in diesen Bereichen formt ein aktuelles, äusserst aktives Forschungsgebiet und bildet einen Forschungsschwerpunkt des Physikdepartements der Universität Basel. Ziel dieses Vortrages ist es, die Faszination und Relevanz dieses Themengebietes anhand aktueller Forschungsresultate zu vermitteln. Zur Anschauung werden zentrale Entwicklungen der ComputerTechnologie der letzten 50 Jahre diskutiert, welche aufzeigen, dass die elektronischen Grundbausteine der Zukunft unweigerlich in den Bereich der Quanten- und Nano-Physik führen werden. Die Verwirklichung solcher quanten- und nano-elektronischer Komponenten beschäftigt Forscher seit Jahren und Diamant hat sich diesbezüglich als besonders vielversprechendes Material etabliert. Grund dafür sind kleinste, atomare “Fallen” für einzelne Elektronen-Spins (quanten-mechanische “Kompassnadeln”), welche natürlich in Diamant vorkommen, und eine wertvolle Ressource für zukünftige, diamant-basierte Quanten-Anwendungen bilden. In diesem Vortrag wird insbesondere der Einsatz solcher Spins als “Quanten-Sensoren” für hochsensible Messungen und Abbildungen von Magnetfeldern im Nanometerbereich diskutiert. Diese neuartige Quanten-Technologie übertrifft die Auflösung und Sensitivität existierender magnetischer Abbildungsmethoden um ein Vielfaches. Sie hat damit das Potential, unser Verständnis der Materie zu revolutionieren und damit tiefgreifende Konsequenzen für eine Vielzahl von Disziplinen der Naturwissenschaft zu bringen. Literatur und Internetlinks Homepage der Forschungsgruppe: http://www.quantum-sensing.ch Homepage des Physikdepartements der Universität Basel: http://physik.unibas.ch Review-Publikation zum Thema Diamant Quanten-Sensorik (englisch): http://arxiv.org/abs/1311.5214 Kontakt Prof. Dr. Patrick Maletinsky Physikdepartement, Universität Basel Klingelbergstrasse 82 4056 Basel [email protected] SeniorenUni. Ein Angebot der Volkshochschule beider Basel und der Universität Basel Volkshochschule beider Basel, Kornhausgasse 2, CH-4051 Basel T +41 (0)61 269 86 66, F +41 (0)61 269 86 76, [email protected], www.vhsbb.ch
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