Jsou odvozeny vzorce pro procesy vyskytující se v kvantových tečkách

Kvantová tečka je fragment vodiče nebo polovodiče, jehož nosiče náboje (elektrony nebo díry)

omezený prostor na všech třechMěření. Velikost kvantové tečky musí být dostatečně malá, aby byly kvantové efekty významné. Toho je dosaženo, pokud je kinetická energie elektronu znatelně větší než všechna ostatní energetická měřítka: především větší než teplota, vyjádřená v energetických jednotkách.

Rui sakano

Kvantová tečka (žlutá) spojená se dvěmaelektrody (modré). Elektrony tunelovací do kvantové tečky z elektrod spolu interagují a vytvářejí vysoce korelovaný kvantový stav nazývaný „Fermiho kapalina“

Japonští fyzici vyvinuli vzorce propopsat fyzikální jev vyskytující se uvnitř kvantových teček a dalších nanomateriálů. Tento proces se také nazývá „Kondo efekt“: v roce 1964 teoretický fyzik June Kondo popsal to pro některé magnetické materiály. Nyní je známo, že se vyskytuje v mnoha jiných systémech, včetně kvantových teček.

Typicky elektrický odpor kovůklesá s klesající teplotou. To však nefunguje u kovů, které obsahují magnetické nečistoty, k tomu dochází pouze do kritické teploty. Nad ním se odpor zvyšuje s poklesem teploty.

Aby bylo možné odvodit vzorec, autořisestavili matematický popis vývoje tohoto oblaku: začali stavem systému na absolutní nule, na který je použitelný osvědčený teoretický Fermiho kapalný model pro interagující elektrony. A jako druhý krok zavedli dodatek, který popisuje reakci systému na vnější rušení. 

Výsledkem je, že vzorce odrážejí práci elektronů v takových systémech dvěma různými způsoby

Předpovědi vzorců lze brzy experimentálně otestovat. Výzkum tohoto projektu právě začal. 

Akira Oguri ředitel výzkumu na Osaka City University z Institutu teoretické a experimentální fyziky

Přečtěte si více:

Nejjasnější blazar září na Zemi. Co to znamená pro planetu?

Podívejte se na ISS létající mezi Jupiterem a Saturnem

„Studie se nezdařila“: Testeři Sputniku V již nebudou dostávat placebo