Tunneleffekt: Wenn Elektronen aus ihren Umlaufbahnen flüchten
Reinhard Dörner von der Universität Frankfurt und seine Kollegen vom National Research Council in Ottawa drangen für die Messungen in die tieferen Schichten eines Salzsäuremoleküls vor. Genau justiert schossen sie kurze Laserpulse auf die verschiedenen Elektronen, die das Molekül zusammenhalten und es umfliegen. Zu ihrer Überraschung gelang dadurch über einen Tunneleffekt nicht nur den äußersten Elektronen die Flucht vom Molekül. In seltenen Fällen schafften es auch weiter innen liegende Ladungsträger, sich von ihrer angestammten Flugbahn zu verabschieden und ein ionisiertes Molekül zu hinterlassen.
Möglich wurden dies Messungen, in denen der Ursprung der Elektronen genau bestimmt werden konnte, durch aufwändige Messapparaturen. "Dank einer in Frankfurt entwickelten Technik konnten wir die Bruchstücke des Moleküls zusammen mit dem aus dem Inneren entkommenen Elektron sichtbar machen", sagt Dörner. Nach diesem Experiment könnten nun auch andere Moleküle außer Salzsäure auf ähnliche, selten auftretende Tunneleffekte untersucht werden. Sollte sich das bisher nicht für möglich gehaltene Verhalten der Elektronen bestätigen, könnte eine Korrektur der quantenmechanischen Gesetze zur Erklärung des Tunneleffekts nötig werden.