ElektronElektronInteraktion

Elektron-Elektron-Interaktion bezeichnet die fundamentale physikalische Kraft, die zwischen Elektronen wirkt. Diese Wechselwirkung ist eine Folge der elektromagnetischen Kraft, die im Rahmen der Quantenelektrodynamik (QED) beschrieben wird. Sie spielt eine zentrale Rolle in vielen physikalischen Phänomenen, insbesondere in der Quantenchemie, der Festkörperphysik und der Teilchenphysik.

Die Elektron-Elektron-Interaktion ist durch den Austausch von virtuellen Photonen vermittelt, was zu Coulomb-Kräften führt. Diese Kräfte sind abstoßend, da Elektronen identische-negative Ladungen tragen. In modifizierten Systemen, wie in Festkörpern, beeinflusst diese Wechselwirkung die elektrischen Eigenschaften, leitende Beweglichkeit und das Verhalten von Elektronen in Halbleitern und Metallen.

In der Quantenfeldtheorie wird die Elektron-Elektron-Interaktion durch Feynman-Diagramme beschrieben, welche die Virtuelle-Photon-Austausch-Prozesse visualisieren. Diese Interaktionen sind bei niedrigen Energien relativ schwach, nehmen jedoch bei hohen Energien deutlich zu, was bei Teilchenbeschleunigern beobachtet wird.

Das Verständnis dieser Wechselwirkung ist essenziell für die Entwicklung genauer Modelle in der Festkörperphysik, sowie für das Verständnis von Materialien mit starken Korrelationswirkungen. In praktischen Anwendungen beeinflusst die Elektron-Elektron-Interaktion die elektrochemischen Eigenschaften, die Magnetisierung und die Supraleitung in bestimmten Materialien.

Insgesamt ist die Elektron-Elektron-Interaktion eine fundamentale Kraft, die die Struktur und das Verhalten von Vielteilchensystemen maßgeblich bestimmt.