Profile exzellenter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei AcademiaNet.
Suchen Sie unter den Mitgliedern der Leopoldina nach Expertinnen und Experten zu Fachgebieten oder Forschungsthemen.
Nobelpreis für Physik 1985
Wahljahr: | 1996 |
Sektion: | Physik |
Stadt: | Stuttgart |
Land: | Deutschland |
Forschungsschwerpunkte: Festkörperforschung, experimentelle Festkörperphysik, niedrigdimensionale Elektronensysteme, Quanten-Hall-Effekt
Klaus von Klitzing ist ein deutscher Physiker und Spezialist für experimentelle Festkörperphysik. Am 5. Februar 1980 gelang ihm bei Arbeiten am Hochfeld-Magnetlabor in Grenoble die Entdeckung und präzise Messung der stufenhaften Veränderung der Hall-Spannung unter bestimmten Bedingungen. Für die Entdeckung des quantisierten Hall-Effekts erhielt Klaus von Klitzing 1985 den ungeteilten Nobelpreis für Physik. Mit seinen Arbeiten eröffnete Klaus von Klitzing ein neues Forschungsfeld, das auch heute noch von großer Relevanz ist.
Der Quanten-Hall-Effekt beschreibt die Ablenkung von Elektronen in einem starken Magnetfeld bei sehr tiefen Temperaturen. Unter diesen Bedingungen wächst eine Spannung, die quer zu einem Elektronenstrom auftritt, nicht kontinuierlich mit der Stärke des Magnetfelds, sondern in Stufen. Somit ändert sich auch der Widerstand in Stufen. Der sogenannte Hall-Widerstand RH, also das Verhältnis der Hall-Spannung zur Stromstärke, nimmt dabei als Plateauwerte nur ganzzahlige Bruchteile der Von-Klitzing-Konstante RK=h/e2 (≈25,8kΩ) an, wobei h das plancksche Wirkungsquantum und e die Elementarladung ist. Beides sind Naturkonstanten; die Plateauwerte hängen also weder von den Materialeigenschaften wie der Ladungsträgerdichte, noch von der Probengröße, noch von der Magnetfeldstärke ab.
Die Von-Klitzing-Konstante RK ist eine universelle Bezugsgröße für die Messung von Widerständen, die überall auf der Welt exakt reproduziert werden kann und wurde 1990 durch internationale Übereinkunft als Normal für die Darstellung der Maßeinheit Ohm festgelegt. Seit der Revision von 2019 ist das Internationale Einheitensystem (SI) dadurch definiert, dass einigen Konstanten, darunter e und h, feste Werte zugewiesen wurden. Dadurch hat die Von-Klitzing Konstante in SI-Einheiten nun einen exakten Wert.
Klaus von Klitzing ist ein Wissenschaftler, der es als seine Verpflichtung ansieht, die Begeisterung für naturwissenschaftliche Disziplinen zu fördern. Er ist Namensgeber und Jury-Mitglied des 2005 ins Leben gerufenen Klaus-von-Klitzing-Förderpreises. Damit werden engagierte Lehrerinnen und Lehrer naturwissenschaftlicher Fächer ausgezeichnet, die durch ihr großes Engagement und ihre Kreativität dazu beitragen, Schülerinnen und Schüler für wissenschaftliches Arbeiten und Denken zu begeistern.
Emil-Abderhalden-Str. 35
06108 Halle (Saale)
Tel. | 0345 - 47 239 - 120 |
Fax | 0345 - 47 239 - 149 |
archiv (at)leopoldina.org |