本發(fā)明首先涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、用于引導(dǎo)載體(該載體分別具有電荷和/或磁矩、尤其載流子、特別優(yōu)選電子)的設(shè)備以及設(shè)備的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

對于大多數(shù)主要的現(xiàn)實世界全部的對象，粒子組或粒子整體(例如在體積中的氣體分子、在固體中的電子等)在該世界中運動，該粒子受限于所謂的遍歷理論。這意味著，在足夠長連續(xù)觀察的情況下，在該系統(tǒng)的相空間(由空間和動量坐標(biāo)組成)中以相同的頻率到達(dá)理論上每個可能的點。熱力學(xué)定理、尤其熱力學(xué)第一第二基本原理適用于這種系統(tǒng)。

迄今為止，主要僅在理論上已知非遍歷系統(tǒng)。例如，帶有理想平行壁的臺球桌和無摩擦滾動的球是這種非遍歷系統(tǒng)，當(dāng)球從桌中心準(zhǔn)確垂直于分界壁發(fā)球并且在分界壁處理想地垂直于壁反彈時。在該情況中，球始終僅在兩個理想平行壁之間的連接線上來回滾動，而永不到達(dá)臺球桌的其它區(qū)域。

在提及的示例中，非遍歷系統(tǒng)發(fā)生的前提條件是可觀的、即分界壁的形式必須上理想平行的；粒子軌道(球)必須是理想直線；必須理想地實現(xiàn)在壁處的垂直反彈；開始運動方向必須理想地垂直于壁并且不允許產(chǎn)生不接觸分界壁軌道上的漫射。在實際情況中罕有可實現(xiàn)這種前提條件。

當(dāng)前發(fā)明主要研究這種非遍歷系統(tǒng)，其中，闡明可能的實現(xiàn)和應(yīng)用。

文獻(xiàn)de3903919a1公開一種設(shè)備和一種用于引導(dǎo)在固體中的電子的方法，其中，薄的半導(dǎo)體層涂覆到電絕緣材料的球形拱曲的表面上。在層中的電子的軌道曲率半徑借助于磁場到達(dá)與層曲率半徑相同或者鄰近的數(shù)量級上。在彎曲的層的兩個間隔的位置之間量取電位差。半導(dǎo)體層的尺寸、尤其厚度必須處在半導(dǎo)體層中的電子的平均自由行程長度的數(shù)量級中，該數(shù)量級在均質(zhì)半導(dǎo)體層中相當(dāng)小，以至于難以實現(xiàn)。

論文“quantumboundstatesinaballisticquantumchannelwithamultipledoublebenddiscontinuityvonchuankuiwang,semicond.sei.technol.,1.januar1995,seiten1131-1138”和論文“quantumboundstatesinadoublebendquantumchannel"vonchuankuiwangetal.journalofappliedphysics,bd.77,nr.6,1.januar1995,seiten2564-2571”主要研究在帶有反向雙重弧形不連續(xù)性的狹窄通道中的電子氣量子態(tài)，不影響外部場并且不研究取決于方向的導(dǎo)電性。此外，通道寬度必須明顯處于電子的德布羅意波長下，以實現(xiàn)所希望的量子力學(xué)性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

要解決的問題

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于引導(dǎo)載體(該載體分別具有電荷和/或磁矩、尤其載流子、特別優(yōu)選電子)的設(shè)備以及設(shè)備的應(yīng)用，其中，實現(xiàn)簡化的結(jié)構(gòu)和簡單地生產(chǎn)并且提供不同的使用可能性。

上述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備或者通過根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項的應(yīng)用來實現(xiàn)。有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。

根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的第一方面，優(yōu)選地設(shè)備具有導(dǎo)體裝置，該導(dǎo)體裝置具有或形成二維電子氣或者薄的用于形成針對可運動載體的運動區(qū)域的超導(dǎo)層。在該二維電子氣中或者超導(dǎo)層中即尤其對于電子相對來說大的平均自由行程長度占優(yōu)勢。這以相當(dāng)簡單的方式可以實現(xiàn)所希望的運動區(qū)域。運動區(qū)域的寬度和其曲率半徑尤其處于平均自由行程長度的數(shù)量級中，而還在運動區(qū)域中的載體或電子的德布羅意波長之上。該尺寸特別有利于產(chǎn)生所希望的、針對載體的非遍歷系統(tǒng)。

載體在導(dǎo)體裝置中或在運動區(qū)域中以平均速度運動，該速度也取決于熱能。

解決問題的方案

運動區(qū)域形成或分界對于載體的拱曲的或者折彎的主路徑。通過場生成裝置可產(chǎn)生場、尤其磁場用于至少基本上沿著主路徑引導(dǎo)載體。相應(yīng)地載體可以基本上自由地、因此幾乎避免碰撞或者碰撞最小化地沿至少基本上沿著主路徑或者平行于主路徑的方向運動。然而，載體沿反方向、尤其沿運動區(qū)域的側(cè)翼方向運動。相應(yīng)地沿反方向產(chǎn)生基本更高數(shù)量的碰撞和在分界面處的排斥。這尤其也由于存在至少部分非嚴(yán)格反射或由于優(yōu)選漫射的碰壁導(dǎo)致載體分布不均，使得在主路徑的開始和終端區(qū)域中或沿著主路徑產(chǎn)生載體不同的停留可能性或停留厚度。尤其，根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生取決于方向的不同的導(dǎo)電性，其中，沿著主路徑的導(dǎo)電性優(yōu)選大于沿反方向的導(dǎo)電性。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的技術(shù)效果如下。

主路徑尤其至少基本上為運動區(qū)域的主延伸走向和/或運動路徑，載體沿在運動區(qū)域中的方向在忽略碰撞情況下考慮到在理想狀態(tài)中影響的場跟著該路徑。因此尤其，主路徑處在運動區(qū)域的主平面中和運動區(qū)域之下，優(yōu)選至少基本上沿著運動區(qū)域彎曲的中線。

優(yōu)選地載體承載相應(yīng)的電荷，尤其是電子或者備選地所謂的空洞或電子空穴。相應(yīng)地可以由于載體不同的停留可能性或停留厚度經(jīng)由相應(yīng)沿著主路徑布置的電接口量取電壓、電流和/或電功率。這通過試驗來證明。

基本上也可能的是，載體分別具有磁矩并且以電場和/或磁場交替作用。

根據(jù)當(dāng)前發(fā)明其它也可獨立實現(xiàn)的方面，導(dǎo)體裝置或運動區(qū)域優(yōu)選至少基本上沿著封閉平面或者球形面或在平面中延伸并且在該面或平面中拱曲或折彎、這以相對簡單的方式、尤其通過平面層實現(xiàn)構(gòu)建和生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，也在相當(dāng)小的尺寸中、優(yōu)選帶有主路徑的平均曲率半徑小于2000nm并且/或者帶有導(dǎo)體裝置或運動區(qū)域的平均寬度小于2000nm。

根據(jù)當(dāng)前發(fā)明其它獨立的方面，當(dāng)電壓或者電功率經(jīng)由接口量取時，可使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，用于產(chǎn)生源自載流子的熱量或熱能和/或源自電磁特性或者環(huán)境噪音或源自電磁影響或者輻射的電壓、尤其直流電壓和電功率。

在這里優(yōu)選，至少保持用于引導(dǎo)載流子的場或磁場基本上恒定。備選地或者附加地也可以如下實現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)場或磁場，量取的電壓或者電功率保持在理論值或者最大值上。

當(dāng)前發(fā)明的其它方面在于，當(dāng)電功率經(jīng)由接口量取時，可使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備用于通過抽走載流子的熱量或熱能，這可以相當(dāng)簡單地來實現(xiàn)并且基本上可用于不同的目的。

在這里優(yōu)選，至少保持用于引導(dǎo)載流子的場或磁場基本上恒定。備選地或者附加地也可以如下實現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)場或磁場，量取的電壓或者電功率保持在理論值或者最大值上。

根據(jù)當(dāng)前發(fā)明其它獨立的方面，當(dāng)電壓或者電功率經(jīng)由接口測量時，也可使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，用于獲取載流子的電磁特性或者環(huán)境噪音或電磁輻射。然后可以通過測量電壓獲取或確定噪音或電磁輻射。

尤其在前面提及的測量時保持場或磁場或影響的磁場強度至少基本上恒定。然后在相應(yīng)地校準(zhǔn)時可以相當(dāng)簡單地獲取或者確定噪音或影響的電磁輻射。然而基本上用于引導(dǎo)載體的場或磁場也可以變化。

根據(jù)當(dāng)前發(fā)明其它方面，當(dāng)經(jīng)由接口測量電壓時，可使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，用于測量或者確定載流子的漫射或者運動軌道。尤其，測量的電壓可以提供導(dǎo)體裝置的狀態(tài)或在運動空間中的信息。

普遍地可以使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，用于測量或者確定在一個一維或者二維電子氣或者超導(dǎo)體之內(nèi)的物理特性。

在測量或者確定漫射、運動軌道和/或(其它的)物理特性時引導(dǎo)載流子的場或磁場可以按需保持至少基本上恒定和/或時間上和/或空間上改變。在相應(yīng)校準(zhǔn)時，在考慮測量電壓的情況下所希望地測量或確定是相當(dāng)簡單可行的。

此外可以，當(dāng)經(jīng)由接口測量電壓時，可使用無場生成裝置的設(shè)備用于測量影響導(dǎo)體裝置的磁場強度。尤其在先前校準(zhǔn)時可以像這樣測量磁場強度。

當(dāng)前發(fā)明的之前提及和后續(xù)方面和特征的單項可以任意互相組合，而也彼此獨立地實現(xiàn)。

附圖說明

當(dāng)前發(fā)明其它方面、特征、優(yōu)點和特性由權(quán)利要求和接下來根據(jù)附圖的優(yōu)選實施形式的描述來獲得。其中：

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的、然而無場生成裝置、根據(jù)第一實施形式的設(shè)備的立體圖；

圖2示意性地顯示帶有場生成裝置的設(shè)備的側(cè)視圖；

圖3示意性地顯示無場生成裝置的設(shè)備的俯視圖；

圖4顯示根據(jù)第二實施形式的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的立體圖；

圖5示意性地顯示根據(jù)第三實施形式的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的俯視圖；

圖6顯示在根據(jù)第三實施形式的設(shè)備處測量的電壓圖；

圖7顯示在根據(jù)第三實施形式的設(shè)備處測量的電流圖；

圖8顯示測量的電流電壓特征曲線，即可量取的電功率圖；

圖9顯示不同的電流特征曲線；以及

圖10顯示根據(jù)在與圖1相對應(yīng)的圖示中的第五實施形式的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的透視圖。

在圖中對于相同或者相同類型的部件和裝置使用相同的附圖標(biāo)記，其中，也當(dāng)忽略重復(fù)描述時，獲得相同或者相應(yīng)的優(yōu)點和特性。

具體實施方式

圖1以很示意性的立體圖示出了根據(jù)第一實施方式的所提出的設(shè)備1。圖2以示意性的側(cè)視圖示出了帶有相關(guān)聯(lián)的場生成裝置10的設(shè)備1。圖3以示意性的俯視圖示出了設(shè)備1，其不帶有場生成裝置10。

設(shè)備1用于引導(dǎo)載體2(在圖2中示意性地表示)，載體分別具有電荷和/或磁矩。載體2尤其涉及載流子，特別優(yōu)選地涉及電子。而載體例如也可涉及所謂的孔洞，即電子空穴。

設(shè)備1具有用于可運動地引導(dǎo)載體2的傳導(dǎo)裝置3。傳導(dǎo)裝置3尤其涉及固體或固體結(jié)構(gòu)。載體2因此尤其在固體或固體結(jié)構(gòu)中可運動。

優(yōu)選地，載體2至少基本上僅在尤其平坦的和/或平面的運動區(qū)域b中運動，如在圖2中示出的那樣。

設(shè)備1或傳導(dǎo)裝置3優(yōu)選地設(shè)有電接口4和5，其在圖1和圖3中表示。

設(shè)備1或傳導(dǎo)裝置3在示出例中優(yōu)選地由第一固體或半導(dǎo)體6和第二固體或半導(dǎo)體7組成。其彼此平面地彼此重疊布置和/或具有共同的分界面8。

兩個固體或半導(dǎo)體6、7或運動區(qū)域b的接觸或分界面b優(yōu)選地至少基本上構(gòu)造成平面和/或尤其至少基本上沿著封閉的、尤其平面或球形的面和/或在平面e中延伸，如在圖2中示出的那樣。

彼此重疊的層或固體6、7優(yōu)選地形成用于載體2的二維電子氣。在固體物理學(xué)的意義中，電子氣涉及呈電子或空穴形式的、在導(dǎo)電帶中自由運動的載體2，尤其帶有優(yōu)選大于100nm、尤其大于200nm的大的平均自由行程。該傳導(dǎo)能力特別強的區(qū)域優(yōu)選僅在分界面8的兩側(cè)形成，即呈很薄的層的形式，其形成了用于載體2的運動空間b。

如所提及的那樣，取代電子，例如也可涉及所謂的孔洞，即電子空穴，其可作為載流子至少廣泛自由并且尤其帶有更大的平均自由行程地在運動區(qū)域b中運動。

傳導(dǎo)裝置3或運動區(qū)域b優(yōu)選地形成載體2的拱曲的或折彎的主路徑h，其中，在圖3中示意性地示出多個平行延伸的主路徑h。

傳導(dǎo)裝置3或運行區(qū)域b或主路徑h優(yōu)選拱曲地構(gòu)造為弧形，尤其半圓形或馬蹄形。而傳導(dǎo)裝置3或運動區(qū)域b或主路徑h備選或額外地也一次或多次折彎。

特別優(yōu)選地，傳導(dǎo)裝置3或運動區(qū)域b或主路徑h至少基本上在面或平面e中延伸，很特別優(yōu)選地，在此分界面8的平面e中延伸，并且在該面或平面e中拱曲或折彎。這有利于簡單實現(xiàn)和制造，尤其在時間帶有特定厚度的薄層時。

接口4和5優(yōu)選沿著主路徑h布置或彼此相距，尤其布置在傳導(dǎo)裝置3或運動區(qū)域b的弧形或折彎的端部的區(qū)域中。

運動區(qū)域b優(yōu)選構(gòu)造為層狀和/或多層。運動區(qū)域b或相應(yīng)的層優(yōu)選具有小于500nm、尤其小于300nm、特別優(yōu)選約200nm或更小的平均厚度。

運動區(qū)域b的平均寬度w和主行程h的曲率半徑r基本上至少相應(yīng)于載體2在運動區(qū)域b中的平均自由行程或優(yōu)選地更小。

傳導(dǎo)裝置3或運動區(qū)域b的主路徑h的(平均)曲率半徑r優(yōu)選為大于100nm、尤其大于200nm、和/或小于2000nm、尤其小于1600nm。

運動區(qū)域b的平均寬度w優(yōu)選為大于80nm、尤其大于100nm、和/或小于(平均)曲率半徑r。

運動區(qū)域b的分界面優(yōu)選這樣來構(gòu)造，即，使得反射載體2，這原則上可鏡像(反射角度至少基本上相應(yīng)于入射角度)或非鏡像地、即尤其漫射地來實現(xiàn)。

特別優(yōu)選地，載體2尤其在運動區(qū)域b的邊線9處被反射。這優(yōu)選為漫射或至少部分非鏡像。

設(shè)備1優(yōu)選地具有場生成裝置10。備選地，場生成裝置或由其生成的場f僅與設(shè)備1相關(guān)或僅作用于設(shè)備1或傳遞裝置3或運動區(qū)域b。

場生成裝置10用于產(chǎn)生或控制場f，其用于至少基本上沿著主路徑h引導(dǎo)載體2，由其使得在接口4和5處或在拱曲或折彎的主路徑h的端部的區(qū)域中產(chǎn)生或可產(chǎn)生載體2的不同的停留厚度。

場f在圖2和3中示意性地表示。

場f尤其涉及磁場。場生成裝置10因此尤其構(gòu)造成用于產(chǎn)生磁場。為此，原則上可使用永磁體。而備選地也可使用電磁體，尤其用于產(chǎn)生電磁場作為場f以引導(dǎo)載體2。

優(yōu)選地，場生產(chǎn)裝置10這樣來構(gòu)造，使得用于引導(dǎo)載體2的場f至少基本上僅在運動區(qū)域b或傳動裝置3的拱曲或折彎的區(qū)域中起作用或者在拱曲的軌道上折彎載體2。

用于引導(dǎo)載體2的場f或場生產(chǎn)裝置10優(yōu)選這樣來調(diào)節(jié)或匹配或必要時受控制或調(diào)控，使得載體2從平均速度起、尤其取決于平均動能或熱能由場f(尤其由于洛侖磁力具有回旋半徑z，如在圖3中示意性表示的那樣)只是基本上沿著運動區(qū)域b來引導(dǎo)。這如所提及的那樣尤其僅適用于沿著主路徑h的運動方向并且不適用于相反方向。就根據(jù)本發(fā)明需產(chǎn)生的載體2在運動區(qū)域b中或沿著主路徑h的不均衡分布，該不對稱性很重要。

通過場生成裝置10或場f產(chǎn)生的回旋半徑z優(yōu)選存在于傳導(dǎo)裝置3或運動區(qū)域b的(平均)曲率半徑r的數(shù)量等級中。特別優(yōu)選地，回旋半徑z最大比曲率半徑r大5倍、特別優(yōu)選為2倍或最大為比曲率半徑小5倍、特別優(yōu)選為2倍。尤其曲率半徑z至少基本上相應(yīng)于回旋半徑z。

由于載體2在折彎或拱曲的主路徑h的端部的區(qū)域中不同的停留可能性，可通過尤其布置在該區(qū)域中的接口4和5發(fā)出電壓、尤其電流并且由此也發(fā)出電功率。

在示出例中，接口4和5尤其布置在運動區(qū)域b或主路徑h和/或傳遞裝置3的兩端側(cè)或端部處。

根據(jù)需求，多個傳遞裝置3或運動區(qū)域b可彼此平面重疊布置。其則優(yōu)選地由同一個場f穿過。尤其其能可選地串聯(lián)或并聯(lián)連接，尤其與接口4和5或其他接口連接。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1尤其用于由載體2的熱能和/或電磁特性或環(huán)境噪聲或由電磁作用或輻射產(chǎn)生電壓或功率，為此通過接口4和5輸出電壓和功率。在此，優(yōu)選地場f至少基本上保持恒定。而備選地，場f也受控，以在發(fā)出電壓和功率時達(dá)到或超過一定的數(shù)值或達(dá)到最大值。

備選地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1也可通過從載體2抽走熱能用于冷卻，為此通過接口4和5輸出電壓和功率。因此，可行的是，需冷卻設(shè)備1本身。這可有利于功率下降、即具有強化效果。

在冷卻時，優(yōu)選地場f至少基本上保持恒定。而備選地，場f也受控，以在發(fā)出電壓和功率時達(dá)到或超過一定的數(shù)值或達(dá)到最大值。

還可行的是，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1用于測量或確定載流子2的散逸或運動軌道，為此通過接口4和5輸出電壓和功率。尤其，在此起作用的場f變化并且例如通過獲取所測量的電壓的最大值，推斷出載流子2的散逸或運動軌道。

原則上，當(dāng)運動區(qū)域b在一個這種一維或二維的電子氣或超導(dǎo)體中或通過其來形成時，根據(jù)本發(fā)明的原理也可用于測量或確定在一維或二維的電子氣或超導(dǎo)體之內(nèi)的物理特性。施加在相應(yīng)的接口4和5處的電壓尤其根據(jù)起作用的場f或磁場給相應(yīng)的接口施加物理特性。

根據(jù)本發(fā)明的原理也可用于測量或確定作用于傳導(dǎo)裝置3上的磁場強度或其他場f，為此電壓經(jīng)由接口4和5來測量。因此，電壓取決于起作用的場f，如之后還根據(jù)第三實施方式和根據(jù)圖6的與此相關(guān)的圖表來詳細(xì)闡述的那樣。尤其在校準(zhǔn)所測量的電壓時，可確定場f的起作用的磁場強度。

接下來，根據(jù)其他附圖闡述本發(fā)明的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1的另外的實施方式。

至此為止的實施例、方面和特征尤其相應(yīng)或作為補充仍然有效，及時取消了重復(fù)說明。

圖4以與圖1相應(yīng)的、示意性的圖示示出了根據(jù)第二實施方式的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1。

第二實施方式與第一實施方式的不同之處僅在于，取代電子氣優(yōu)選地使用薄超導(dǎo)層11以形成運動區(qū)域b。超導(dǎo)層11優(yōu)選地形成或布置在固體6或7上或者尤其二者之間或由其形成，如在圖4中表示的那樣。

層11或由其形成的運動區(qū)域b的尺寸優(yōu)選地相應(yīng)于在第一實施方式中說明的運動區(qū)域b和它的尺寸，使得可參考運動區(qū)域的尺寸。

載體2由其作為電子或孔洞、即電子空穴存在于超導(dǎo)層11中。

對于層11來說，由其使用所提及的第二種類或類型ii的超導(dǎo)材料，使得在存在更強的磁場的情況下磁場線呈所提及的通量管穿入材料中，其中，在此優(yōu)選使用所提及的硬超導(dǎo)材料，其中，通量管保留直至一定的、盡可能高的臨界力，使得其具有高的通量阻抗。

圖5以示意性的俯視圖示出了根據(jù)第三實施方式的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1。在此，涉及已實現(xiàn)的試驗結(jié)構(gòu)的示意性的圖示。

在下層或下基底上或固體7上涂覆有層6，該層尤其形成或稱為層系統(tǒng)或?qū)咏M。

特別優(yōu)選地，試制根據(jù)下列步驟構(gòu)建層6或?qū)酉到y(tǒng)：

由第一半導(dǎo)體材料、尤其gaas組成的層和由第二半導(dǎo)體材料、尤其由al0.33ga0.67as組成的層是彼此重疊。尤其這些層多次交替重疊、尤其多于10次或20次、尤其在20次與100次之間，在試制時特別優(yōu)選為50次。因此形成層組。

單層的厚度d優(yōu)選為小于50nm、尤其小于25nm、特別優(yōu)選小于10nm并且優(yōu)選為5nm。

層組可選地并且優(yōu)選地布置在基層或中間層上，該基層或中間層尤其由gaas組成和/或具有大于100nm、特別優(yōu)選地大于250nm的厚度、更優(yōu)選地具有約500nm的厚度。

在層組或特別的基底上，優(yōu)選地涂覆有覆蓋層或第一層，其優(yōu)選地厚于500nm、尤其厚于750nm、特別優(yōu)選為1000nm和/或優(yōu)選地由gaas組成。

在該gaas層上優(yōu)選地還涂覆有另一層或第二層，另一層或第二層由al0.33ga0.67as組成并且具有約10至50nm、特別優(yōu)選為35nm的厚度。優(yōu)選地，此外還涂覆有尤其由al0.33ga0.67as組成的層或第一覆蓋層，其尤其具有1.5·1018cm-3和/或優(yōu)選為大于25nm、尤其約45nm的厚度。

接下來可涂覆另一層或覆蓋層，其尤其由gaas組成、特別優(yōu)選地具有多于10nm的厚度，尤其在試制時具有約15nm的厚度。

在此處由gaas組成的第一層或1000nm的層與此處由不摻雜的al0.33ga0.67as組成的第二層或35nm層之間的臨界區(qū)域中，優(yōu)選地形成二維的電子氣或平面的運動區(qū)域b。

所提及的層系統(tǒng)特別優(yōu)選地涂覆在下層或下固體7上。在試制時，該層或該固體7特別優(yōu)選地由半導(dǎo)的gaas基底組成。

特別優(yōu)選地，在試制時因此實現(xiàn)下列的層系統(tǒng)：。

因此，層6或?qū)酉到y(tǒng)形成了二維的電子氣并且由此形成了已提及的運動區(qū)域，如接合第一實施例所描述的那樣。因此，可參考對第一實施方式的實施方案和闡述，其尤其適用于對照或補充。

在根據(jù)圖5的圖示中，運動區(qū)域b或臨界區(qū)域8的面或平面e在層系統(tǒng)6之內(nèi)在畫面中是平面的或平行的。

在第三實施方式中，傳導(dǎo)裝置3或?qū)?或?qū)酉到y(tǒng)優(yōu)選地形成兩個變細(xì)的和/或朝向彼此的邊腿12，其形成接口4和5或通向接口。

尤其層6或?qū)酉到y(tǒng)形成呈在此簡單或多次、尤其兩次折彎的延伸的形式的傳導(dǎo)裝置3。在俯視圖或在運動區(qū)域b或主路徑h的平面中形成尤其基本上u形的延伸，如在圖5中示出的那樣。

運動區(qū)域b或傳導(dǎo)裝置3尤其受限于層6的上u形區(qū)域或通過主路徑在圖5中表示的區(qū)域。

折彎或u形的延伸或運動區(qū)域b的平均寬度w優(yōu)選大于200nm、尤其大于500nm和/或小于9000nm、尤其小于7000nm。

在試制時產(chǎn)生約600至650nm的平均寬度w。在兩個接口4和5的區(qū)域中的中間空間在試制時優(yōu)選約與平均寬度w一樣或更少。

根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或根據(jù)本發(fā)明的布置尤其可通過攝影平板印刷或通過相應(yīng)的蝕刻或備選地通過激光加工或激光去除適宜地簡單來加工。

優(yōu)選地，對于層系統(tǒng)來說使用不同的半導(dǎo)體材料。

在試制時，對于層系統(tǒng)6來說尤其使用所提及的半導(dǎo)體材料和/或?qū)崿F(xiàn)平均自由行程長度600nm。

場f或磁場優(yōu)選地至少基本上垂直于畫面或平面e延伸，(未畫出)如在圖5中示出的那樣。

在根據(jù)本發(fā)明的試制中，經(jīng)由邊腿12或接口4和5測量取決于所插入的磁場或產(chǎn)生的磁通密度的電壓和電流根據(jù)。圖6和圖7示出了產(chǎn)生的圖表和曲線。

明顯從圖6和圖7可見，相應(yīng)在約±0.2t時產(chǎn)生相應(yīng)對于電壓和電流的最小值和最大值。這對應(yīng)于在此處實現(xiàn)的約為600nm的平均曲率半徑r的理論計算。在溫度低于20k時進(jìn)行測量。

所獲得的圖表或測量曲線如所期待地那樣相對于磁場的零點對稱(準(zhǔn)確來說是磁通密度)并且由此需說明，在磁通密度為約0.2t時、在所提及的試驗條件下載流子至少基本上沿著主路徑h引導(dǎo)，即在所希望的運動區(qū)域b或傳導(dǎo)裝置3之內(nèi)，即使根據(jù)磁場的方向一會沿一個方面并且一會兒沿另一個方向，使得相應(yīng)在約+0.2t和-0.2t時產(chǎn)生極性相反的電壓和電流時獲得上述情況。

在根據(jù)圖6和圖7的圖表中作為原始測量數(shù)據(jù)可見的偏移備選或附加地由靜電或電溫差相關(guān)的干擾來說明，而其取決于磁場、即是磁場的變量。

圖8示出了利用所說明的試驗組件或設(shè)備1測量的電流/電壓特性曲線。該特性曲線顯示，利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1可產(chǎn)生電功率或由其輸出電功率或量取電功率。

相應(yīng)地，借助根據(jù)本發(fā)明的試制組件或設(shè)備1因此可量取電壓或電功率并且由載流子2或設(shè)備1或傳導(dǎo)裝置3的熱能和/或由電磁特性或環(huán)境噪聲或由電磁作用或輻射產(chǎn)生或提供電壓或電功率。換言之，可行的是，可通過電接觸到接口4和5使用設(shè)備1提供電能或功率。

還備選或附加地，也可行的是，使用設(shè)備1用于冷卻。即當(dāng)通過接口4、5量取電功率時，將從載流子2或設(shè)備1或傳導(dǎo)裝置3抽走熱能，使得可達(dá)到冷卻作用或溫度減小。

特別優(yōu)選地，可控制或調(diào)節(jié)場生成裝置10或場f以引導(dǎo)載體2，以實現(xiàn)或超過所量取的電壓或功率的一定值或希望值或?qū)崿F(xiàn)所量取的電壓或功率的最大值。

如所提及的那樣，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1或根據(jù)本發(fā)明的原則具有通用性。

尤其通過接口4、5量取的電壓也可用于測量或確定其他特性，尤其測量或確定載流子2在其他條件、如場f調(diào)整或變化時的散逸或運動軌道。

如還可行的那樣，可通過測量和評估經(jīng)過接口4、5量取的電壓來測量或確定傳導(dǎo)裝置3或運動區(qū)域b或位于其中的載體2的物理特性。當(dāng)使用一維或二維的電子氣或超導(dǎo)體作為傳導(dǎo)裝置3或用于運動區(qū)域b或作為(傳導(dǎo)的)層11時，這是尤其有效的。

而除此之外，根據(jù)本發(fā)明的、不帶場生產(chǎn)裝置10的設(shè)備1可用于測量作用于傳遞裝置3上的磁場強度或磁通密度，為此通過接口4和5測量電壓。然后，在相應(yīng)的校準(zhǔn)時，可相應(yīng)很容易地確定作用的磁場密度。設(shè)備1(不帶場生產(chǎn)裝置10)則可尤其看作或用作磁傳感器。

備選地或補充地，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1也可用于獲取或測量(載體2)電磁特性或周圍噪聲和/或電磁作用或輻射。

圖9示出了電流測量的結(jié)果，電流在本發(fā)明的意義中在試制中實施并且通過接口4和5來量取或測量。其朝向傳導(dǎo)到兩個取決于磁場的指向的方向中的不均勻的傳導(dǎo)能力的效果強的方向。在該試驗中，在結(jié)構(gòu)處施加額外的來自外部的交變電壓以產(chǎn)生在mhz范圍內(nèi)的激勵，并且該施加的電壓在0至約1v的范圍上變化。

測量約為10k時進(jìn)行。

在b＝0t的測量順序時，定義中性的曲線，其表示沒有外磁場、但在所有其他可能的干擾源的作用下電流(如由于電磁接觸或熱電壓的電流)。在磁場b＝+0.15t的測量順序時，在所有激勵頻率上傳導(dǎo)能力偏向仍保持偏向正電流方向并且產(chǎn)生的電流近似成比例趨向施加的交變電壓。在附加地磁場b＝-0.25t的測量順序時，在所有激勵頻率上傳導(dǎo)能力偏向仍保持偏向負(fù)電流方向并且產(chǎn)生的電流同樣近似成比例趨向施加的交變電壓。但尤其可知，在完全沒有外部激勵(即在v＝0的情況下)的情況下，仍有正(在b＝0.15t)或負(fù)(在b＝0.25t)電流根據(jù)無磁場的情況變化地流過(參見在圖9中的插入語或放大圖)這是下述情況的證據(jù)，即使用該結(jié)構(gòu)或根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1可從外部量取電持續(xù)功率，其不來自于其他可能的干擾源的影響(如由于電化學(xué)接觸或熱電壓的電流)，而是僅來自于電子的熱能或特性或周圍噪聲。

圖10以與圖1相應(yīng)的示意性的圖示示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1的第五實施方式，其具有多個、尤其平面地彼此層疊的運動區(qū)域b或電子氣。

多個運動區(qū)域b優(yōu)選地形成在共同的傳導(dǎo)裝置3中或由其形成。

多個運行區(qū)域b優(yōu)選地并聯(lián)和/或通過共同的電極4、5聯(lián)接。

在不同的運動區(qū)域b或電子氣之間，可根據(jù)需求布置或形成不同的中間層或阻隔層。

在第五實施方式中、如在另外的實施方式中那樣，迄今為止的說明尤其相應(yīng)或補充地也有效，使得不必重復(fù)對其說明。

通常可知，借助本發(fā)明或根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1或根據(jù)本發(fā)明的方法可產(chǎn)生不對稱或根據(jù)方向的傳導(dǎo)能力并且相應(yīng)量取或提供電流、電壓和/或電功率。尤其以簡單或有效和/或直接的方法實現(xiàn)從動能或熱能到電能的轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的單個方面和特征或不同的實施方式可如已提及的那樣可單個實現(xiàn)也可任意組合。

附圖標(biāo)記的說明

1設(shè)備

2載體

3傳導(dǎo)裝置

4接口

5接口

6層/固體

7層/固體

8分界面

9側(cè)翼

10場生成裝置

11超導(dǎo)層

12邊腿

b運動區(qū)域

e平面

f場

h主路徑

r曲率半徑

z載體的回旋半徑