KLITZING, Klaus von

KLITZING, Klaus von

Fisico tedesco, nato a Sroda, nel voivodato di Poznan (Polonia) il 28 giugno 1943. Laureatosi nel 1969 presso l'università tecnica di Braunschweig, successivamente ha conseguito il dottorato in Fisica all'università di Würzburg. È stato per quattro anni professore associato presso il Politecnico di Monaco di Baviera e ha quindi trascorso periodi di ricerca presso l'università di Oxford e presso i Laboratori di alti campi magnetici di Grenoble. Dopo aver insegnato per un breve periodo all'università di Marburgo è stato nominato nel 1985 direttore del Max Planck Institut.

Nel 1985 gli è stato conferito il premio Nobel per la fisica per aver individuato un nuovo e interessante effetto fisico, oggi noto come effetto Hall quantistico.

K. ha trovato che, a temperature molto basse e sotto l'azione di un campo magnetico intenso, la resistenza di Hall R_H di sistemi elettronici bidimensionali è quantizzata, ovvero può assumere solo alcuni e ben determinati valori. Si tratta di un comportamento non previsto dall'elettrodinamica classica, in base alla quale la resistenza di Hall varia linearmente con l'intensità del campo d'induzione magnetica applicato B, secondo la relazione classica R_H∝B/n, essendo n la densità dei portatori di carica. K. è pervenuto a tale scoperta misurando l'effetto Hall classico su transistori di silicio a effetto di campo (MOSFET).

Usando nelle misure campi magnetici molto intensi e temperature molto basse, egli ha trovato che i valori di R_H risultano proporzionali a una costante con le dimensioni di una resistenza e pari al rapporto tra il quanto d'azione e il quadrato della carica elementare: h/e²=25812,8 Ω. Tale costante viene così a coincidere, a meno di un fattore dimensionale noto, con l'inverso della costante di struttura fine di Sommerfeld. Quest'ultima può essere considerata una delle costanti naturali fondamentali. K. ha inoltre dimostrato che l'effetto Hall quantistico è indipendente dalla geometria del conduttore e dal numero e specie di impurezze presenti nel materiale. I valori discreti misurati della resistenza di Hall hanno consentito di determinare in modo accurato, con un errore dell'ordine di 10^-7, il rapporto h/e². Ciò è non solo di rilevante importanza per la fisica fondamentale, ma ha anche notevoli riflessi nella definizione delle unità fisiche fondamentali.

Le ricerche di K. hanno attualmente come oggetto nuove eterostrutture semiconduttrici, in cui gli effetti quantistici svolgono un ruolo determinante.