Interferenz mit Materie bereits gezeigt: Elektronen Protonen, Neutronen Atome kleine Moleküle Geht es noch größer? → große Moleküle → z.B. Fullerene
Was sind Fullerene? sphärische Moleküle aus Kohlenstoff-Atomen am besten erforschtes Fulleren: C60 → hohe Stabilität, kommerziell herstellbar besteht aus 60 Kohlenstoff-Atomen Struktur: 12 Fünfecke und 20 Sechsecke → gleiche Struktur wie ein Fußball
C60 Fullerene
C60 Fullerene Durchmesser: d ≈ 0,7 nm ≈ 700 pm Masse: m = 60*12 u = 720 u ≈ 1,2*10-24 kg Geschwindigkeit: v ≈ 220 m/s de Broglie-Wellenlänge: λ ≈ 2,5*10-12 m Rastertunnelaufnahme:
Interferenz mit Fullerenen (1999) C60 Fullerene werden durch ein Gitter auf einen Detektor geschossen mit Gitter: zentrales Maximum und Maxima erster Ordnung erkennbar
Interferenz mit Fullerenen (2003) verbesserte Apparatur, v ≈ 190 m/s Maxima bis zur dritten Ordnung erkennbar
Zusammenfassung und Ausblick Interferenz mit komplexen Molekülen möglich, aber technisch aufwendig größere m → kleinere λ → sehr kleine Beugungswinkel, Auflösungsprobleme nächster Schritt: Interferenz mit kleinen Viren (technisch möglich)
(Anton Zeilinger, Quantenphysiker) Wie groß geht noch? Ich bin davon überzeugt, dass keine prinzipielle Grenze existiert. Es gibt nur Grenzen der experimentellen Realisierbarkeit. (Anton Zeilinger, Quantenphysiker)
Quellen Markus Arndt et al. Wave-particle duality of C60 molecules. In: Nature. 401 (1999), S. 680-682 Markus Arndt et al. Quantum interference experiments with large molecules. In: American Journal of Physics. 71 (2003), S. 319-325 http://de.wikipedia.org/wiki/Fullerene http://www.quantenphysik-schule.de/fullerene.htm http://www.physik.hu-berlin.de/nano/lehre/ BachelorSeminar/interferenz-makroskopischer-objekte.pdf http://www.berlinonline.de/berliner-zeitung/archiv/ .bin/dump.fcgi/2000/1206/wissenschaft/0001/