Ein Franzose, ein Russe und ein US-Amerikaner, alle drei in in den USA daheim, teilen sich den Nobelpreis für eine farbenfrohe Entdeckung: die Quantum Dots.
Darf man die Epistel über den Chemienobelpreis ausnahmsweise mit einer Wortklauberei beginnen? In so gut wie allen deutschsprachigen Meldungen hieß es, er sei für die Entdeckung von Quantenpunkten vergeben worden. Das ist eine Übersetzung des englischen Begriffs Quantum Dots, und sie passt nicht ganz. Denn ein Dot ist nicht ganz dasselbe wie ein Punkt, er hat mehr Ausdehnung. Ein Punkt ist idealerweise, also mathematisch betrachtet, nulldimensional. Die klassische Physik behandelt z.B. Elektronen, als ob sie keine Ausdehnung hätten, Punktladungen wären; die Quantenphysik korrigiert das, indem sie sagt, dass die Elektronen zugleich Wellen sind.
Deren Energiezustände sind davon abhängig, wie der Raum aussieht, in dem sie sich aufhalten. Ob sie „nur“ zu einem Atom gehören oder zu einem Kristall aus unzähligen Atomen, den man näherungsweise als unendlich betrachten kann. Dazwischen liegt das Phänomen der Quantum Dots: Sie sind Mini-Kristalle, Körnchen, die nur aus ein paar tausend Atomen bestehen. Das heißt, ihre Elektronen sind in einen kleineren, wenn auch bei weitem nicht punktförmigen Raum gezwängt als in einem „echten“, makroskopischen Kristall. Das verändert ihre Energiezustände, das kann man durch Lösen der Schrödingergleichung – die ja Elektronen gut beschreibt – in einem simplen Modell („Teilchen im Kasten“) gut nachvollziehen.
