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2026-01-03T15:58:54Z

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[[Datei:EffetTunnel.gif|mini|[[Aufenthaltswahrscheinlichkeit]] eines [[Elektron]]s, das auf eine Potentialbarriere trifft. Mit geringer Wahrscheinlichkeit geht es durch die Barriere hindurch, was nach der klassischen Physik nicht möglich wäre.]]
'''Tunneleffekt''' ist in der Physik eine veranschaulichende Bezeichnung dafür, dass ein Teilchen eine [[Potentialbarriere]] von endlicher Höhe auch dann überwinden kann, wenn seine Energie geringer als die „Höhe“ der Barriere ist. Nach den Vorstellungen der [[Klassische Physik|klassischen Physik]] wäre dies unmöglich, aber die Gesetze der [[Quantenmechanik]] erlauben diesen Vorgang. Mit Hilfe des Tunneleffekts wird unter anderem der [[Alphastrahlung|Alpha-Zerfall]] von Atomkernen erklärt. Technische Anwendungen sind beispielsweise das [[Rastertunnelmikroskop]] und der [[Flash-Speicher]].

== Entdeckung ==
1897 beobachtete [[Robert Williams Wood]] den Effekt in einem Experiment bei der [[Feldemission]] von Elektronen im Vakuum, ohne ihn deuten zu können.

1926/1927 entdeckte [[Friedrich Hund]] den (später so genannten) Tunneleffekt bei [[Isomerie|isomeren]] Molekülen.<ref>[http://www.deutschlandfunk.de/die-quantentheorie-erklaert-das-sonnenfeuer-friedrich-hund.732.de.html?dram:article_id=344009 ''Friedrich Hund, der Tunneleffekt und das Leuchten der Sterne.''] auf Deutschlandfunk, gesendet am 4. Februar 2016.</ref><ref>Hund: ''Zur Deutung der Molekelspektren III'', Zeitschrift für Physik, Band 43, 1927, S. 805–826. Hund verwendete für ''Moleküle'' meist die Bezeichnung ''Molekel''. Zu Hunds Entdeckung des Tunneleffekts: [[Helmut Rechenberg|Rechenberg]], Mehra: ''The historical development of quantum theory'', Band 6, Teil 1, S. 535.</ref>

1926 legten [[Gregor Wentzel]], [[Hendrik Anthony Kramers]] und [[Léon Brillouin]] mit der nach ihnen benannten [[WKB-Methode]] den Grundstein für die quantenmechanische Erklärung von Tunnelprozessen. Mit dieser Methode konnten 1928 [[George Gamow]] bei seinem Aufenthalt bei [[Max Born]] in [[Göttingen]] sowie [[Ronald W. Gurney]] und [[Edward U. Condon]] den Alphazerfall erklären.<ref>George Gamow: ''Zur Quantentheorie des Atomkernes.'' In: ''[[Zeitschrift für Physik]].'' 51, 1928, S. 204.</ref> Gleichzeitig gelang [[Ralph Howard Fowler]] und [[Lothar Wolfgang Nordheim]] die Erklärung der Feldemission von Elektronen.

Der schwedische Physiker [[Oskar Klein]] verfasste 1929 eine verfeinerte Theorie der Durchtunnelung von Barrieren durch sehr schnelle Teilchen (Klein-Paradox, {{enS|Klein tunneling}}). Voraussagen dieser Theorie konnten 2020 bestätigt werden.<ref>Xue Jiang ''et al.'': [https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1447 Direct observation of Klein tunneling in phononic crystals], in: Science Band 370, Nr. 6523, S. 1447–1450, 18. Dezember 2020, [[doi:10.1126/science.abe2011]]. Siehe dazu:
* [https://www.eurekalert.org/news-releases/843473 Perfect transmission through barrier using sound], auf: EurekAlert! vom 23. Dezember 2020</ref>

== Quantenmechanische Erklärung ==
[[Datei:TunnelEffektKling1.svg|mini|Schematische Darstellung des Tunneleffekts: Ein Teilchen trifft von links kommend auf eine Potentialbarriere. Die Energie des getunnelten Teilchens bleibt gleich, nur die Amplitude der Wellenfunktion wird kleiner und somit die Wahrscheinlichkeit, das Teilchen aufzufinden.]]
Die quantenmechanische Betrachtungsweise geht von der (nichtrelativistischen) [[Schrödingergleichung]] aus, einer [[Differentialgleichung]] für die [[Wellenfunktion]] <math>\Psi</math>, die den physikalischen Zustand des Teilchens beschreibt. Diese Wellenfunktion ist auch in Teilen des klassisch unzugänglichen Bereichs, also innerhalb oder jenseits der Barriere, ungleich Null, und klingt dort mit zunehmender Eindringtiefe [[Exponentieller Prozess|exponentiell]] ab. Auch am Ende des verbotenen Bereiches ist ihr Wert also nicht Null. Nach der [[Bornsche Wahrscheinlichkeitsinterpretation|Born-Regel]] ist das [[Betragsquadrat]] der Wellenfunktion <math>\left|\Psi\right|^2</math> als Wahrscheinlichkeitsdichte für den Antreffort des Teilchens bei Messung seiner Position zu interpretieren. Diese Wahrscheinlichkeitsdichte ist also auch auf der anderen Seite der Barriere ungleich Null.

Wie viele Effekte der Quantentheorie spielt auch der Tunneleffekt nur bei extrem kurzen Distanzen sowie sehr kurzen Zeitabschnitten oder hohen Energien eine Rolle.

Die Namensgebung ''Tunneleffekt'' trägt dem Umstand Rechnung, dass die Teilchen die Barriere klassisch nicht überwinden können, und man sich den Effekt, wenn überhaupt, eher als eine Art „''Durchtunnelung''“ der Barriere vorstellen muss.

== Auftreten und Anwendungen ==
=== Kernfusion in Sternen ===
Druck und Temperatur in der [[Sonne]] und anderen [[Stern]]en würden, energetisch betrachtet, nicht für eine [[thermonuklear]]e [[Kernfusion|Fusion]] von Atomkernen ausreichen, die die Quelle der emittierten Strahlung ist. Durch den Tunneleffekt wird das [[Coulombsches Gesetz#Coulomb-Potential|Coulomb-Potential]] jedoch mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit quantenmechanisch überwunden.<ref>G. Wolschin: ''Thermonuclear Processes in Stars and Stellar Neutrinos.'' In: L. Castell, O. Ischebeck (Hrsg.): ''Time, Quantum and Information.'' Part II, Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 2003, S. 115–134.</ref> Der Tunneleffekt ist insofern mitentscheidend für die Existenz von Leben auf der Erde.<ref name="Trixler2013">{{Literatur |Autor=F. Trixler |Titel=Quantum Tunnelling to the Origin and Evolution of Life |Sammelwerk=[[Current Organic Chemistry]] |Band=17 |Nummer=16 |Datum=2013-08 |Seiten=1758–1770 |DOI=10.2174/13852728113179990083|PMC=3768233}}</ref>

Im Zentrum sonnenähnlicher Sterne würde die Fusion von Wasserstoff- zu Heliumkernen ohne Tunnelung erst bei Temperaturen von ca. 10 Millionen Kelvin beginnen; tatsächlich tut jene das aber schon bei etwa 5 Millionen Kelvin.

=== Chemische Reaktionen ===
Der Tunneleffekt von Atomen bei [[Chemische Reaktion|chemischen Reaktionen]] führt dazu, dass diese schneller und bei tieferen Temperaturen ablaufen können, als durch klassische Bewegung über die [[Aktivierungsenergie]].<ref>{{Literatur |Autor=Jan Meisner, Johannes Kästner |Titel=Der Tunneleffekt von Atomen in der Chemie |Hrsg= |Sammelwerk=Angewandte Chemie |Band=128 |Nummer= |Auflage= |Verlag= |Ort= |Datum=2016 |Seiten=5488–5502 |ISBN= |DOI=10.1002/ange.201511028}}</ref> Bei Raumtemperatur spielt er vor allem bei Wasserstoffübertragungsreaktionen eine Rolle. Bei tiefen Temperaturen sind aber durch Einbeziehung des Tunneleffekts viele [[Kosmochemie|astrochemische]] Synthesen von Molekülen in [[Interstellare Materie|interstellaren]] [[Dunkelwolke]]n erklärbar, u. a. die Synthese von [[Wasserstoff#Molekularer Wasserstoff|molekularem Wasserstoff]], [[Wasser]] ([[Eis]]) und dem [[Chemische Evolution|präbiotisch]] wichtigen [[Formaldehyd]].<ref name="Trixler2013" /> Im Labor wurde der Tunneleffekt erstmals in einer Wasserstoffreaktion gemessen.<ref>{{Internetquelle |autor=Nadja Podbregar |url=https://www.scinexx.de/news/physik/wasserstoff-beim-quantentunneln-erwischt/ |titel=Wasserstoff beim Quantentunneln erwischt |datum=2023-03-06 |sprache=de-DE |abruf=2023-03-14}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Robert Wild, Markus Nötzold, Malcolm Simpson, Thuy Dung Tran, Roland Wester |Titel=Tunnelling measured in a very slow ion–molecule reaction |Sammelwerk=Nature |Datum=2023-03-01 |ISSN=1476-4687 |DOI=10.1038/s41586-023-05727-z |Seiten=1–5 |Online=https://www.nature.com/articles/s41586-023-05727-z |Abruf=2023-03-02}}</ref>

=== Quantenbiologie ===
Der Tunneleffekt ist einer der zentralen Effekte in der [[Quantenbiologie#Tunneleffekt|Quantenbiologie]].<ref name="Trixler2013" />
So ist der [[Genetischer Code|genetische Code]] unter anderem durch das Auftreten von [[Proton]]en-Tunneln in der [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]] nicht vollständig stabil. Dadurch ist der Tunneleffekt mitverantwortlich für das Auftreten von Spontan-[[Mutation]]en.<ref>{{Literatur |Autor=Per-Olov Löwdin |Titel=Proton Tunneling in DNA and its Biological Implications |Sammelwerk=Reviews of Modern Physics |Band=35 |Nummer=3 |Datum=1963 |Seiten=724–732 |DOI=10.1103/RevModPhys.35.724}}</ref> Elektronentunneln spielt dagegen bei vielen biochemischen Redox- und Katalysereaktionen eine wichtige Rolle.<ref name="Trixler2013" />

=== Alphazerfall ===
Auf dem Tunneleffekt beruht unter anderem der [[Alphazerfall]] von [[Atomkern]]en. Nach der [[Klassische Physik|klassischen Physik]] dürfte der Kern wegen der anziehenden [[Starke Wechselwirkung|starken Wechselwirkung]] nicht zerfallen. Jedoch kommt es durch den Tunneleffekt zu einer von Null verschiedenen Wahrscheinlichkeit von Zerfällen pro Zeitspanne ([[Zerfallswahrscheinlichkeit]]) dafür, dass das Alphateilchen den Kern verlässt, denn die quantenmechanische Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Alphateilchens ist auch jenseits der Energiebarriere nicht gleich Null; befindet sich das positiv geladene Alphateilchen einmal außerhalb der Barriere, verlässt es durch Abstoßung vom ebenfalls positiv geladenen Rest des Kerns diesen endgültig. Aus der Zerfallswahrscheinlichkeit ergibt sich für diesen [[Stochastik|stochastischen]] Vorgang eine [[Halbwertszeit]].

=== Zwei-Elektroden-Tunneln ===
1933 berechneten [[Hans Bethe]] und [[Arnold Sommerfeld]] näherungsweise die [[Elektrische Stromdichte|Tunnelstromdichte]] zwischen zwei Elektroden mit geringer [[Potential (Physik)|Potentialdifferenz]] und [[Trapez (Geometrie)|trapezförmiger]] Potentialbarriere. Eine etwas bessere Näherung konnte dann 1935 von R. Holm und B. Kirschstein angegeben werden, die die Form der Potentialbarriere mit einer [[Parabel (Mathematik)|Parabel]] approximierten. Holm verfeinerte 1951 seine Theorie dahingehend, dass er die Tunnelstromdichte auch für Potentialdifferenzen angeben konnte, die in der Größenordnung der [[Austrittsarbeit]] von üblichen Elektrodenmaterialien liegt. Erst 1963 konnte J. Simmons eine generalisierte Formel angeben, mit der die Tunnelstromdichte für alle Potentialdifferenzen zwischen zwei Elektroden ausgerechnet werden kann, wobei dann auch die Feldemission mit eingeschlossen ist.

=== Feldelektronen- und Feldionenmikroskop ===
Eine wichtige Anwendung fand der Tunneleffekt bei den hochauflösenden Mikroskopen, die [[Erwin Wilhelm Müller]] in Berlin entwickelt hat. 1936 beschrieb er das [[Feldelektronenmikroskop]] und 1951 dann das [[Feldionenmikroskop]], das als erstes Instrument eine atomare Auflösung ermöglichte.

=== Tunneldiode ===
1957 entwickelte [[Leo Esaki]] die erste [[Tunneldiode]], ein elektronisches [[Hochfrequenz]]-Halbleiterbauelement mit negativem [[Differentieller Widerstand|differentiellen Widerstand]]. Er bekam dafür 1973 den [[Nobelpreis für Physik]].

=== Supraleitung ===
1960 entdeckten [[Ivar Giaever]] und J. C. Fisher das Ein-Elektron-Tunneln zwischen zwei [[Supraleiter]]n. Dass auch [[Cooper-Paar]]e tunneln können, wurde 1962 von [[Brian D. Josephson|Josephson]] vorhergesagt und 1963 von [[Philip Warren Anderson|Anderson]], Rowell und Thomas für den [[Gleichstrom]]fall und von [[Sidney Shapiro (Physiker)|Shapiro]] für den [[Wechselstrom]]fall experimentell nachgewiesen. Josephson erhielt dafür 1973 den Nobelpreis für Physik. Der [[Josephson-Effekt]] findet Verwendung bei der Messung extrem schwacher Magnetfelder ([[SQUID]]s) und für hochpräzise Spannungs[[normal]]e.

=== Rastertunnelmikroskop ===
[[Gerd Binnig]] und [[Heinrich Rohrer]] entwickelten ein Verfahren, mit dem erstmals das kontrollierte Zwei-Elektroden-Tunneln im Vakuum möglich wurde, das schließlich zur Erfindung des [[Rastertunnelmikroskop]]s führte. Das Patent für diese Technik wurde 1979 beantragt. Sie bekamen dafür 1986 zusammen mit [[Ernst Ruska]] den Physik-Nobelpreis verliehen.

=== Magnetischer Tunnelwiderstand ===
Beim [[Magnetischer Tunnelwiderstand|magnetischen Tunnelwiderstand]] wird die Tatsache ausgenutzt, dass sich der [[Tunnelstrom]] zwischen zwei an einem [[Magnetischer Tunnelkontakt|magnetischen Tunnelkontakt]] durch einen dünnen Isolator getrennten [[Ferromagnetismus|Ferromagnetika]] durch ein äußeres Magnetfeld ändert. Dieser Effekt wird zum Beispiel beim Auslesen der Daten in modernen [[Festplattenlaufwerk|Festplatten]] ausgenutzt ([[Magnetischer Tunnelwiderstand|TMR-Effekt]]).

=== Flash-Speicher ===
[[Flash-Speicher]]-Medien wie [[USB-Stick]]s und  [[Speicherkarte]]n verwenden Floating-Gate-(MOS)FETs  und beruhen somit ebenfalls auf dem Tunneleffekt.

== Tunneleffekt am Beispiel des Kastenpotentials ==
Zur mathematischen Beschreibung des Tunneleffekts betrachten wir das [[Potential (Physik)|Potential]]
[[Datei:Kastenpotential.svg|mini|Diagramm zum Potential]]
:<math> V(x)=\begin{cases} V_0 & \text{falls } x \in D:=[-a,a] \\ 0 & \text{falls }x\notin D \end{cases} \quad</math>

und unterteilen den Raum in die drei Bereiche (I) (links der Barriere), (II) (in der Barriere) und (III) (rechts der Barriere). Das von links (Bereich I) einfallende Teilchen hat die Energie E mit <math>0<E<V_0</math>. Klassisch betrachtet würde ein von links einfallendes Teilchen an der Barriere <math>x=-a</math> reflektiert.

Die stationäre [[Schrödingergleichung]] für die Wellenfunktion <math>\Phi(x)</math> eines Teilchens der Masse <math>m</math> und der Energie <math>E</math> in diesem Potential lautet:

:<math>-\frac{\hbar^2}{2\, m}\frac{\mathrm d^2}{\mathrm dx^2}\Phi(x) + V(x)\Phi(x)=E\Phi(x),</math>

wobei <math>\hbar</math> die [[reduzierte Planck-Konstante]] ist. Um die Gleichung zu lösen, wählen wir für die Wellenfunktion in den Bereichen (I) und (III) den [[Ansatz (Mathematik)|Ansatz]]:

:<math>\!\,\Phi(x) = A\, \mathrm{e}^{ikx}+B\, \mathrm{e}^{-ikx}</math>

Dies ist eine Superposition einer von links nach rechts <math>(\mathrm{e}^{ikx})</math> und einer von rechts nach links <math>(\mathrm{e}^{-ikx})</math> laufenden ebenen Welle mit noch zu bestimmenden <math>A</math> und <math>B</math>. Der [[Wellenvektor]] <math>k</math> ist durch

:<math>E=\frac{\hbar^2k^2}{2\, m}</math>

bestimmt.

Im Bereich (I) ist anschaulich klar, dass <math>A = 1</math> und <math>B = R</math> sein muss. Dabei ist <math>R</math> der [[Komplexe Zahlen|komplexe]] ''Reflexionskoeffizient'', welcher den Anteil der von links einlaufenden Welle beschreibt, der vom Potential reflektiert wird. Wird <math>|R|^2=1</math>, sind wir beim klassischen Grenzfall und das einlaufende Teilchen wird total reflektiert. Wir haben also

:<math>\!\,\Phi_{\text{I}}(x)=\mathrm{e}^{ikx} + R\, \mathrm{e}^{-ikx}</math>

Im Bereich (III) haben wir, da von rechts kein Teilchen kommt, nur einen eventuell durchgelassenen Teil der einfallenden Welle und setzen an:

:<math>\!\,\Phi_{\text{III}}(x)=T\, \mathrm{e}^{ikx}</math>

Dabei ist <math>T</math> der komplexwertige ''Transmissionskoeffizient''. Da die [[Wahrscheinlichkeitsstromdichte]] erhalten bleiben muss, folgt aus der [[Kontinuitätsgleichung]] (ohne Beweis):

:<math>\!\,|R|^2 + |T|^2 = 1</math>

Dies ist anschaulich klar, da das Teilchen nicht verschwinden kann.

Im Bereich (II) wählen wir den allgemeinen Ansatz

:<math>\!\,\Phi_{\text{II}}(x) = \alpha\mathrm\, {e}^{\kappa x} + \beta\mathrm{e}^{-\kappa x}</math>

dabei ist <math>\kappa = \sqrt{\frac{2\, m}{\hbar^2}\left(V_0-E\right)}</math> und reell, da <math>\!\,V_0 - E > 0</math> ist.

Damit sind die physikalischen Überlegungen abgeschlossen und es bleibt mathematische Handarbeit. Durch die [[Stetige Funktion|Stetigkeitsbedingung]] der Wellenfunktion und deren [[Differentialrechnung|Ableitung]] an den Stellen (x=-a) und (x=a) erhält man vier Gleichungen für die vier Unbekannten <math>R</math>, <math>T</math>, <math>\alpha</math> und <math>\beta</math>. Die Lösungen gelten dann für alle Energien <math>E</math> > 0 und man erhält zum Beispiel für den Transmissionskoeffizienten bei <math>E<V_0</math>:

:<math>T(E)=\mathrm{e}^{-2 i k a} \frac{2\, k\kappa}{2\, k\kappa\cosh(2\, \kappa a)-i(k^2\, -\kappa^2)\sinh(2\, \kappa a)}</math>

[[Datei:Quantum tunneling effect - transmission probability.svg|mini|Verlauf des Transmissionskoeffizienten <math>|T|^2</math> in Abhängigkeit vom Verhältnis der Höhe <math>V_0</math> der Potentialbarriere zur Energie <math>E</math> des tunnelnden Teilchens. Die verschiedenfarbigen Kurven unterscheiden sich im Parameter <math>k\cdot b</math>. Dabei ist <math>b=2a</math> die Breite der Barriere und <math>k=\left|\vec{k}\right|=\sqrt{2mE}/\hbar</math> der Betrag des Wellenvektors des freien Teilchens.]]

Die Wahrscheinlichkeit für eine Transmission ist dann gerade das Betragsquadrat von <math>T</math> und lautet:

:<math>P_T(E)=\frac{1}{1 + \frac{V_0^2}{4E\left(V_0-E\right)}\sinh^2(2\kappa a)}</math>

Der Funktionsverlauf ist in der nebenstehenden Grafik zu sehen. Man sieht, dass die Transmissionswahrscheinlichkeit auch für <math> E<V_0 </math> nicht null ist, dass also eine endliche Wahrscheinlichkeit besteht, das Teilchen auf der klassisch verbotenen Seite zu finden. Dies ist der Tunneleffekt. Interessant ist, dass die Transmissionswahrscheinlichkeit für <math> E>V_0 </math> nicht unbedingt 1 ist, d. h. das Teilchen auch reflektiert werden kann, wenn es klassisch immer über die Barriere käme.

Um die obige Formel noch etwas anschaulicher zu machen, betrachtet man beispielsweise den Grenzfall (<math>V_0\rightarrow 0</math>). Hier geht die Transmissionswahrscheinlichkeit gegen 1, was auch anschaulich klar ist: keine Barriere, keine Reflexion.

== Messung des Zeitbedarfs ==
Obige Gleichungen geben keine Auskunft, wie lange das Teilchen braucht, um von einem Ende des Tunnels zum anderen zu gelangen. Die Schätzungen für Elektronen lagen zwischen Null und etwa 500·10−18 Sekunden. Aktuelle Experimente an der ETH Zürich<ref>{{Literatur |Autor=Petrissa Eckle, Mathias Smolarski, Philip Schlup, Jens Biegert, Andre Staudte, Markus Schoffler, Harm G. Muller, Reinhard Dorner, Ursula Keller |Titel=Attosecond angular streaking |Sammelwerk=[[Nat Phys]] |Band=4 |Nummer=7 |Datum=2008-06 |Seiten=565–570 |DOI=10.1038/nphys982}}</ref> (2008) haben einen Zeitbedarf von maximal 34·10−18 s ergeben, das ist die Messgenauigkeit der Anordnung. Im Experiment wurde ein zirkular polarisierter Laserpuls von nur 5·10−15 s Dauer (während dieser Zeit rotiert der elektrische Feldvektor einmal um 360°) auf ein Elektron geschossen, das „hinter“ einem Potentialwall von 24,6 eV an ein Heliumatom gebunden war. Die Durchtrittswahrscheinlichkeit des Elektrons ist bei dieser Wallhöhe so gering, dass keine spontane Ionisation des He-Atoms beobachtet wird.

Durch den kurzen Laserpuls verringerte sich die Höhe des Potentialwalls für eine definierte Zeit so weit, dass eines der beiden Elektronen das Atom verlassen konnte. Dann wurde es vom elektrischen Feld des Lichtpulses beschleunigt und vom He+-Ion entfernt. Aus der Abflugrichtung konnte der Zeitverlauf berechnet werden. Nach Ansicht der Forscher ist das Elektron unmittelbar nach seinem „Verschwinden“ auf der Innenseite des Potentialwalls wieder außen aufgetaucht. Bei dem Versuch handelte es sich ''nicht'' um eine [[Fotoelektrischer Effekt#Photoionisation|Photoionisation]], weil dazu eine Photonenenergie im UV-Bereich notwendig gewesen wäre. Der verwendete [[Femtosekundenlaser]] hat zwar keine exakt definierbare Wellenlänge, der Schwerpunkt seines breitbandigen Bereiches liegt jedoch eindeutig im IR-Bereich. Hier reicht die Photonenenergie nicht aus, um Helium zu ionisieren.

== Siehe auch ==
* [[Evaneszenz]]
* [[Franz-Keldysh-Effekt]]
* [[Holstein-Herring Methode]]
* [[Rastertunnelmikroskop]]
* [[Überlichtgeschwindigkeit#Superluminares Tunneln|Superluminares Tunneln]]
* [[Zener-Effekt]]

== Literatur ==
* [[Robert Williams Wood]]: ''A new form of Cathode Discharge and the Production of X-Rays, together with some Notes on Diffraction.'' In: ''[[Phys. Rev.]]'' 5, 1, 1897, S. 1–10.
* [[Julius Elster]], [[Hans Friedrich Geitel]]: ''Über den Einfluß eines magnetischen Feldes auf die durch Becquerelstrahlen bewirkte Leitfähigkeit der Luft.'' In: ''Verh. Dtsch. Ges.'' 1, 1899, S. 136–138.
* [[Ernest Rutherford]], [[Frederick Soddy]]: ''The Radioactivity of Thorium Compounds. II. The cause and nature of radioactivity.'' In: ''[[J. Chem. Soc.]]'' 81, 321, 1902, S. 837–860.
* Ernest Rutherford, [[Thomas Royds]]: ''The Nature of the Alpha Particle from Radioactive Substances.'' In: ''Philosophical Magazine.'' 6, 17, 1909, S. 281–286.
* [[Hendrik Anthony Kramers]]: ''Wellenmechanik und halbzählige Quantisierung.'' In: ''Z. Phys.'' 39, 1926, S. 828–840.
* [[Ralph Howard Fowler]], [[Lothar Wolfgang Nordheim]]: ''Electron Emission in Intense Electric Fields.'' In: ''Proc. Roy. Soc. Lond.'' A119, 781, 1928, S. 173–181.
* [[George Gamow]]: ''Zur Quantentheorie des Atomkernes.'' In: ''Z. Phys.'' 51, 3, 1928, S. 204–212.
* [[Ronald W. Gurney]], [[Edward U. Condon]]: ''Wave Mechanics and Radioactive Disintegration.'' In: ''[[Nature]].'' 122, 1928, S. 439.
* [[Hans Bethe]], [[Arnold Sommerfeld]]: ''Handbuch der Physik von Geiger und Scheel.'' Band 24/2, Julius-Springer-Verlag, Berlin 1933, S. 450.
* R. Holm, B. Kirschstein: ''Über den Widerstand dünnster Fremdschichten in Metallkontakten.'' In: ''[[Zeitschrift für technische Physik]].'' 16, 1935, S. 488.
* R. Holm: ''The Electric Tunnel Effect across Thin Insulator Films in Contact.'' In: ''J. Appl. Phys.'' 22, 1951, S. 569–574.
* J. Simmons: ''Generalized Formula for the Electric Tunnel Effect between Similar Electrodes Separated by a Thin Insulating Film.'' In: ''J. Appl. Physics.'' 34, 1963, S. 1793.
* [[Erwin Wilhelm Müller]]: ''Versuche zur Theorie der Elektronenemission unter der Einwirkung hoher Feldstärke.'' In: ''[[Phys. Z.]]'' 37, 1936, S. 838–842.
* Erwin Wilhelm Müller: ''Das Feldionenmikroskop.'' In: ''Z. Phys.'' 131, 1951, S. 136.
* [[Leo Esaki]]: ''New Phenomenon in Narrow Germanium p-n Junctions.'' In: ''Phys. Rev.'' 109, 1958, S. 603–604.
* J. C. Fisher, [[Ivar Giaever]]: ''Tunneling Through Thin Insulating Layers.'' In: ''[[J. Appl. Phys.]]'' 32, 1961, S. 172–177.
* [[Brian D. Josephson]]: ''Possible New Effects in Superconducting Tunneling.'' In: ''Phys. Lett.'' 1, 1962, S. 251–253.
* [[Philip Warren Anderson]], J. M. Rowell, D. E. Thomas: ''Image of the Phonon Spectroscopy in the Tunneling Characteristic between Superconductors.'' In: ''[[Phys. Rev. Lett.]]'' 10, 1963, S. 334–336.
* Sidney Shapiro: ''Josephson Current in Superconducting Tunneling: The Effect of Microwaves and other Observations.'' In: ''Phys. Rev. Lett.'' 11, 1963, S. 80–82.
* [[Gerd Binnig]], [[Heinrich Rohrer]]: ''Gerät zur rasterartigen Oberflächenuntersuchung unter Ausnutzung des Vakuum-Tunneleffekts bei kryogenischen Temperaturen.'' Europäische Patentanmeldung 0 027 517, Priorität: 20. September 1979 CH 8486 79
* Gerd Binnig, Heinrich Rohrer, C. Gerber, E. Weibel: ''Tunneling through a Controllable Vacuum Gap.'' In: ''Appl. Phys. Lett.'' 40, 1982, S. 178–180.
* Dilip K. Roy: ''Quantum mechanical tunnelling and its applications.'' World Scientific, Singapore 1986, ISBN 9971-5-0024-8.
* Markus Bautsch: ''Rastertunnelmikroskopische Untersuchungen an mit Argon zerstäubten Metallen.'' Kapitel 2.1 ''Vakuumtunneln.'' Verlag Köster, Berlin 1993, ISBN 3-929937-42-5.
* Shin Takagi: ''Macroscopic quantum tunneling.'' Cambridge Univ. Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-80002-1.
* [[Joachim Ankerhold]]: ''Quantum tunneling in complex systems - the semiclassical approach.'' Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-68074-1.

== Weblinks ==
* [http://www.drillingsraum.de/gerd-binnig/gerd-binnig-2.html Physik-Nobelpreisträger Gerd Binnig erklärt den Tunneleffekt auf anschauliche Weise] vom 18. August 2010
* [http://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-chemie/quantentheorie-wie-ein-blitz-durch-den-tunnel-1742084.html Quantentheorie – Wie ein Blitz durch den Tunnel] FAZ
* [http://phet.colorado.edu/en/simulation/quantum-tunneling Interaktive Simulation (Java Webstart Programm)]
* [https://www.ardmediathek.de/video/alpha-centauri/was-ist-der-tunneleffekt/ard-alpha/Y3JpZDovL2JyLmRlL2Jyb2FkY2FzdC9GMjAxN1dPMDEyMDQ5QTA BR-alpha Centauri: Tunneleffekt] mit Professor Lesch (Video)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4136216-0}}

[[Kategorie:Quantenmechanik]]
[[Kategorie:Quantenchemie]]
[[Kategorie:Elektronenstrahltechnologie]]

Tunneleffekt - Versionsgeschichte

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