X-ray investigations of highly perfect silicon to determine the Avogadro constant

• Applicant: Privatdozent Dr. Michael Hanke
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2003 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5412502

Das Ur-Kilogramm ist das letzte maßgebende Relikt aus einer Zeit, in der physikalische Größen durch Prototypen wie beispielsweise das Ur-Meter als Längenstandard definiert waren. Die Abhängigkeit von einem solchen materiellen Prototypen birgt jedoch einige Probleme in sich. Deshalb versucht man unabhängige nur auf Fundamentalkonstanten basierende Standards zu formulieren. Für die Masse könnte ein solcher Standard über das ´Auszählen´ von Atomen einer bestimmten Stoffmenge hochreinen Siliziums realisiert werden. Der zur Zeit genaueste Wert für die Avogadro-Zahl Na - die Anzahl der Atome in einem Mol eines Stoffes - beträgt 6.02214199 E23 und das mit einer relativen Standardabweichung von 7.9E-8. Dieser vergleichsweise großen Ungenauigkeit bleibt die Tatsache geschuldet, dass Masse noch immer über einen Prototypen definiert wird. Erst eine Methode, mit der es gelänge, Na genauer als 1E-8 zu bestimmen, hätte eine Chance, das Ur-Kilogramm abzulösen. Das vorgeschlagene Projekt beschäftigt sich mit einem Teilaspekt zur Präzisionsbestimmung der Avogadro-Konstante - dem hochgenauen Ausmessen von Gitterparametern und relativen Unterschieden mit Hilfe von Röntgenstrahlung. Darüber hinaus soll der Einfluss von Punktdefekten im Silizium genauer untersucht werden.

• DFG Programme: Research Fellowships