Wenn Ladung wie Wasser fließt

Abstract

In den letzten Jahren wurden in elektrischen Leitern Anzeichen von hydrodynamischem Ladungstransport beobachtet. Dazu gehören die starke Abhängigkeit des Widerstands von der Leiterbreite, Verwirbelungen oder das Brechen des Wiedemann-Franz-Gesetzes. Die Messung dieser schon lange vorhergesagten Eigenschaften erlaubt neue Einblicke in das Elektronensystem. Zum Teil lässt sich die Viskosität der Elektronenfluide direkt mit Stoßprozessen zwischen Ladungsträgern erklären. In Wolframphosphid ist die Energiedissipation durch Stoßvorgänge durch das sogenannte Planksche Dissipationslimit begrenzt, das Ähnlichkeit mit der quantenmechanischen Energie-Zeit-Unschärfe hat. Aktuell wird an einem möglichen technischen Einsatz von hydrodynamischen Ladungstransport geforscht, in Form neuartiger elektronischer Bauteile.