Formulės gaunamos procesams, vykstantiems kvantiniuose taškuose

Kvantinis taškas yra laidininko arba puslaidininkio fragmentas, kurio krūvininkai (elektronai arba skylės)

ribota erdvė visuose trijuosematavimai. Kvantinio taško dydis turi būti pakankamai mažas, kad kvantiniai efektai būtų reikšmingi. Tai pasiekiama, jei elektrono kinetinė energija yra pastebimai didesnė už visas kitas energijos skales: pirmiausia didesnė už temperatūrą, išreikštą energijos vienetais.

Rui sakano

Kvantinis taškas (geltonas) sujungtas su dviemelektrodai (mėlyni). Elektronai, tuneliuojantys į kvantinį tašką iš elektrodų, sąveikauja tarpusavyje ir sudaro labai koreliuojančią kvantinę būseną, vadinamą „Fermi skysčiu“.

Japonų fizikai sukūrė formulesapibūdinti fizinį reiškinį, vykstantį kvantinių taškų ir kitų nanoskalės medžiagų viduje. Šis procesas dar vadinamas „Kondo efektu“: fizikas teorinis June Kondo 1964 m. apibūdino jį kai kurioms magnetinėms medžiagoms. Dabar žinoma, kad tai vyksta daugelyje kitų sistemų, įskaitant kvantinius taškus.

Paprastai metalų elektrinė varžamažėja mažėjant temperatūrai. Tačiau tai neveikia su metalais, kuriuose yra magnetinių priemaišų, tai vyksta tik iki kritinės temperatūros. Virš jo, mažėjant temperatūrai, atsparumas didėja.

Siekdami išvesti formulę, autoriaisudarė matematinį šio debesies evoliucijos aprašymą: jie prasidėjo nuo sistemos būsenos ties absoliučiu nuliu, kuriai taikomas nusistovėjęs teorinis Fermi skysčio modelis sąveikaujantys elektronai. Antruoju žingsniu jie pristatė pataisą, apibūdinančią sistemos reakciją į išorinius trikdžius. 

Dėl to formulės elektronų darbą tokiose sistemose atspindi dviem skirtingais būdais

Formulių prognozes netrukus bus galima išbandyti eksperimentiškai. Šio projekto tyrimai ką tik pradėti. 

Akira Oguri Osaka City universiteto tyrimų direktorius iš Teorinės ir eksperimentinės fizikos instituto

Skaityti daugiau:

Žemėje šviečia ryškiausias švarkas. Ką tai reiškia planetai?

Pamatykite, kaip ISS skraido tarp Jupiterio ir Saturno

„Tyrimas nepavyko“: „Sputnik V“ testuotojai nebegaus placebo