Jenseits des Gleichgewichts: Rastertunnelmikroskopie mit Zeitauflösung

Das Rastertunnelmikroskop bildet mit seiner Spitze Oberflachen und Nanostrukturen mit atomarer Prazision ab. Traditionell klart es die Gleichgewichtseigenschaften von Atomen, Elektronen und magnetischen Dipolen auf. Inzwischen kann es auch dynamische Nichtgleichgewichts-Eigenschaften mit atomarer Prazision vermessen. Drei Beispiele demonstrieren dies. Im ersten Beispiel werden mit der inelastischen Tunnelspektroskopie die Energien und Lebensdauern von magnetischen Anregungen, Magnonen, vermessen. Im zweiten Beispiel bringt eine oszillierende Tunnelspannung eine Nanotrommel aus nur 800 Kohlenstoffatomen zum Schwingen. Im dritten Beispiel wird das Umklappen des magnetischen Dipols eines Atoms mit Nanosekunden-Prazision verfolgt. Dabei zeigt sich, dass der Dipol seine magnetische Ausrichtung nicht durch Drehen, sondern durch Tunneln andert.