Tiek atvasinātas formulas procesiem, kas notiek kvantu punktos

Kvantu punkts ir vadītāja vai pusvadītāja fragments, kura lādiņu nesēji (elektroni vai caurumi)

ierobežota vieta visos trijosmērījumi. Kvantu punkta izmēram jābūt pietiekami mazam, lai kvantu efekti būtu nozīmīgi. Tas tiek panākts, ja elektrona kinētiskā enerģija ir ievērojami lielāka par visām pārējām enerģijas skalām: pirmkārt, lielāka par temperatūru, kas izteikta enerģijas vienībās.

Rui sakano

Kvantu punkts (dzeltens) savienots ar diviemelektrodi (zili). Elektroni, kas nokļūst kvantu punktā no elektrodiem, mijiedarbojas viens ar otru, veidojot ļoti korelētu kvantu stāvokli, ko sauc par "Fermi šķidrumu"

Japāņu fiziķi ir izstrādājuši formulaslai aprakstītu fizisko parādību, kas notiek kvantu punktos un citos nanomēroga materiālos. Šo procesu sauc arī par “Kondo efektu”: 1964. gadā teorētiskais fiziķis Džūns Kondo aprakstīja to dažiem magnētiskiem materiāliem. Tagad ir zināms, ka tas notiek daudzās citās sistēmās, tostarp kvantu punktos.

Parasti metālu elektriskā pretestībasamazinās, pazeminoties temperatūrai. Tomēr tas nedarbojas ar metāliem, kas satur magnētiskus piemaisījumus; tas notiek tikai līdz kritiskai temperatūrai. Virs tā pretestība palielinās, temperatūrai pazeminoties.

Lai iegūtu formulu, autorisastādīja matemātisko šī mākoņa evolūcijas aprakstu: tie sākās ar sistēmas stāvokli pie absolūtās nulles, kam ir piemērojams vispāratzīts teorētiskais Fermi šķidruma modelis mijiedarbojošiem elektroniem. Un kā otro soli viņi ieviesa grozījumu, kas apraksta sistēmas reakciju uz ārējiem traucējumiem. 

Rezultātā formulas divos dažādos veidos atspoguļo elektronu darbu šādās sistēmās

Formulu prognozes drīzumā varēs pārbaudīt eksperimentāli. Šī projekta izpēte ir tikko sākusies. 

Akira Oguri pētniecības direktore Osakas pilsētas universitātē no Teorētiskās un eksperimentālās fizikas institūta

Lasīt vairāk:

Uz Zemes spīd visspilgtākais blazārs. Ko tas nozīmē planētai?

Skatiet ISS, kas lido starp Jupiteru un Saturnu

"Pētījums neizdevās": Sputnik V testētāji vairs nesaņems placebo