Ein Whirlpool aus Elektronen : Transmissions-Elektronenmikroskopie mit Elektronenwirbeln

Abstract

Elektronenvortices sind junge Spieler auf dem weiten Gebiet der Teilchen- und Festkörperphysik mit enormem Entwicklungspotenzial. Wie optische Vortices tragen sie Bahndrehimpuls. Da sie im Elektronenmikroskop auf atomare Dimensionen fokussiert werden können, ähneln sie frei im Raum propagierenden Atomorbitalen. Im Magnetfeld erlauben sie die Untersuchung von Landau-Zuständen außerhalb von Materie. Sie sind Hoffnungsträger für neue festkörperphysikalische Untersuchungsmethoden in der Elektronenmikroskopie. Ihre besonderen Eigenschaften, vor allem der Bahndrehimpuls und das vom Spin unabhängige quantisierte magnetische Moment, lassen auch kühnere Spekulationen zu. Diese reichen von der Nanomanipulation über die Untersuchung der Teilchendynamik in extremen Magnetfeldern bis zur Hochenergiephysik.