A kvantumpontokban előforduló folyamatok képleteit levezetjük

A kvantumpont egy vezető vagy félvezető töredéke, amelynek töltéshordozói (elektronok vagy lyukak)

mindháromnál korlátozott a helymérések. A kvantumpont méretének elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy a kvantumhatások jelentősek legyenek. Ez akkor érhető el, ha az elektron kinetikus energiája észrevehetően nagyobb, mint az összes többi energiaskálánál: először is nagyobb, mint a hőmérséklet, energiaegységekben kifejezve.

Rui sakano

Kvantumpont (sárga) kettőhöz kapcsolódikelektródák (kék). Az elektródákból a kvantumpontba alagutazó elektronok kölcsönhatásba lépnek egymással, és erősen korrelált kvantumállapotot képeznek, amelyet "Fermi-folyadéknak" neveznek.

Japán fizikusok képleteket fejlesztettek kia kvantumpontok és más nanoméretű anyagok belsejében előforduló fizikai jelenség leírására. Ezt a folyamatot „Kondo-effektusnak” is nevezik: 1964-ben June Kondo elméleti fizikus leírta egyes mágneses anyagokra. Ma már ismert, hogy sok más rendszerben is előfordul, beleértve a kvantumpontokat is.

Jellemzően a fémek elektromos ellenállásacsökken a hőmérséklet csökkenésével. Ez azonban nem működik olyan fémeknél, amelyek mágneses szennyeződéseket tartalmaznak, ez csak egy kritikus hőmérsékletig fordul elő. Fölötte az ellenállás a hőmérséklet csökkenésével nő.

A képlet levezetése érdekében a szerzőkösszeállította ennek a felhőnek az evolúciójának matematikai leírását: a rendszer abszolút nullaponti állapotával kezdték, amelyre a jól bevált elméleti Fermi folyadékmodell a kölcsönhatásban lévő elektronokra alkalmazható. Második lépésként pedig bevezettek egy módosítást, amely leírja a rendszer külső zavarokra adott válaszát. 

Ennek eredményeként a képletek két különböző módon tükrözik az elektronok munkáját az ilyen rendszerekben

A képletek előrejelzései hamarosan kísérletileg is tesztelhetők. A projekt kutatása még csak most kezdődött. 

Akira Oguri kutatási igazgató az Osaka City Egyetemen, az Elméleti és Kísérleti Fizikai Intézetből

Olvass tovább:

A legfényesebb blézer ragyog a Földön. Mit jelent ez a bolygó számára?

Lásd az ISS-t, amely a Jupiter és a Szaturnusz között repül

"Sikertelen tanulmány": A Sputnik V tesztelőket már nem injekciózzák placebóval