Abbildung von Elektronenwavefunktionen quantisierter Energieniveaus in Kohlenstoffnanoröhren

Kohlenstoffnanoröhren bieten ein einzigartiges System zur Untersuchung eindimensionaler Quantisierungsphänomene. Mit Rastertunnelmikroskopie wurden die elektronischen Wavefunktionen beobachtet, die den quantisierten Energieniveaus in kurzen metallischen Kohlenstoffnanoröhren entsprechen. Diskrete Elektronenwellen waren aus periodischen Oszillationen der verschiedenen Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Position entlang der Röhrenachse ersichtlich, mit einer Periode, die sich von der des atomaren Gitters unterschied. Wavefunktionen konnten für mehrere Elektronenzustände bei benachbarten diskreten Energien beobachtet werden. Die gemessenen Wellenlängen stimmen gut mit der berechneten Fermi-Wellenlänge für Armchair-Nanoröhren überein.