Klaus von Klitzing

Fisico — Klaus von Klitzing (Środa Wielkopolska, 1943) è un fisico tedesco, premio Nobel per la fisica nel 1985. Formatosi e attivo in Germania, oggi dirige un istituto Max Planck a Stoccarda. Nel 1980 scoprì l’effetto Hall quantistico: studiando il comportamento degli elettroni in un sottile strato conduttore a bassissima temperatura e in campo magnetico intenso, osservò che la resistenza di Hall assume valori quantizzati con straordinaria precisione, in gradini esatti indipendenti dai dettagli del materiale. Questa scoperta rivelò un nuovo stato quantistico della materia e fornì un metodo di misura della resistenza così preciso da essere adottato come standard. La costante di von Klitzing è oggi usata per definire lo standard di resistenza elettrica.

Curiosità

Grazie alla precisione dell’effetto Hall quantistico, dal 2019 la ridefinizione delle unità di misura del Sistema Internazionale usa la costante di von Klitzing per fissare l’ohm; la scoperta arrivò a von Klitzing dopo una notte di misure in un laboratorio a Grenoble.

Teorie e contributi

• Effetto Hall quantistico — A basse temperature e campo magnetico intenso la resistenza di Hall si quantizza: $R_H = \frac{h}{i e^2}$, con $i$ intero.
• Costante di von Klitzing — Quanto fondamentale di resistenza: $R_K = \frac{h}{e^2} \approx 25\,813\,\Omega$, usato come standard.

Presente nei capitoli

17

Atomi collegati

1 atomi collegati.

17 Il campo magnetico

• L’effetto Hall

Physicist — Klaus von Klitzing (Środa Wielkopolska, 1943) is a German physicist, Nobel laureate in physics in 1985. Trained and active in Germany, he now heads a Max Planck institute in Stuttgart. In 1980 he discovered the quantum Hall effect: studying the behaviour of electrons in a thin conducting layer at very low temperature and in an intense magnetic field, he observed that the Hall resistance takes on quantised values with extraordinary precision, in exact steps independent of the details of the material. This discovery revealed a new quantum state of matter and provided a resistance-measurement method so precise that it was adopted as a standard. The von Klitzing constant is now used to define the standard of electrical resistance.

Trivia

Thanks to the precision of the quantum Hall effect, since 2019 the redefinition of the International System of Units has used the von Klitzing constant to fix the ohm; the discovery came to von Klitzing after a night of measurements in a laboratory in Grenoble.

Theories and contributions

• Quantum Hall effect — At low temperatures and in an intense magnetic field, the Hall resistance is quantised: $R_H = \frac{h}{i e^2}$, with $i$ an integer.
• Von Klitzing constant — Fundamental quantum of resistance: $R_K = \frac{h}{e^2} \approx 25\,813\,\Omega$, used as a standard.

Featured in chapters

17

Linked atoms

1 linked atoms.

17 Il campo magnetico

• The Hall effect