Elektrische Stromschicht

Eine elektrische Stromschicht (englisch current sheet) ist ein elektrischer Strom, der auf eine praktisch zweidimensionale Fläche begrenzt ist, also nicht ein ganzes Raumvolumen (etwa eines Leiters) durchdringt.

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Die größte bekannte elektrische Stromschicht im Sonnensystem ist die Heliosphärische Stromschicht, die sich – etwa 10 000 km dick – von der Sonne bis in den Kuiper-Gürtel erstreckt. In typischen Plasmen wie der Sonnenkorona können elektrische Stromschichten ein Verhältnis von Ausdehnung zu Durchmesser von bis zu 100 000:1 erreichen. (Zum Vergleich: die meisten Buchseiten haben ein Verhältnis von 2000:1).

Elektrische Stromschichten in astrophysikalischen Plasmen haben komplexe physikalische Eigenschaften und werden detailliert studiert. Eine geschlossene Lösung der Vlasov-Gleichung generiert ebenfalls eine elektrische Stromschicht, die als „Harris-Stromschicht“ bekannt ist.

Sehr dünne elektrische Stromschichten werden bei High-Electron-Mobility-Transistoren genutzt.

Einzelnachweise

1. Dieter Biskamp: Nonlinear Magnetohydrodynamics. Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-59918-0, S. 130 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
2. D. Biskamp: Magnetic reconnection via current sheets. In: Physics of Fluids (1958–1988). Band 29, Nr. 5, 1. Mai 1986, S. 1520–1531, doi:10.1063/1.865670. 
3. B. C. Low, R. Wolfson: Spontaneous formation of electric current sheets and the origin of solar flares. In: The Astrophysical Journal. Band 324, 1988, S. 574–581, doi:10.1086/165918. 
4. W. J. Hughes: The Magnetopause, Magnetotail, and Magnetic Reconnection. In: Margaret G. Kivelson, Christopher T. Russell (Hrsg.): Introduction to Space Physics. Cambridge University Press, 1995, ISBN 0-521-45104-3, S. 227–287 (hier S. 250–251; eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).