Een kwantumdot is een fragment van een geleider of halfgeleider waarvan de ladingsdragers (elektronen of gaten)
Rui Sakano
Quantum dot (geel) verbonden met tweeelektroden (blauw). Elektronen die vanaf de elektroden in de kwantumdot tunnelen, werken met elkaar samen om een sterk gecorreleerde kwantumtoestand te vormen die een "Fermi-vloeistof" wordt genoemd.
Japanse natuurkundigen hebben formules ontwikkeld voorom het fysieke fenomeen te beschrijven dat zich voordoet in kwantumdots en andere materialen op nanoschaal. Dit proces wordt ook wel het ‘Kondo-effect’ genoemd: in 1964 stelde theoretisch natuurkundige June Kondo beschreef het voor sommige magnetische materialen. Het is nu bekend dat het in veel andere systemen voorkomt, waaronder kwantumdots.
Typisch de elektrische weerstand van metalenneemt af bij afnemende temperatuur. Dit werkt echter niet bij metalen die magnetische onzuiverheden bevatten; dit gebeurt alleen tot een kritische temperatuur. Daarboven neemt de weerstand toe naarmate de temperatuur daalt.
Om de formule af te leiden, hebben de auteursstelden een wiskundige beschrijving samen van de evolutie van deze wolk: ze begonnen met de toestand van het systeem op het absolute nulpunt, waarop het gevestigde theoretische Fermi-vloeistofmodel voor op elkaar inwerkende elektronen van toepassing is. En in de tweede stap introduceerden ze een amendement dat de reactie van het systeem op externe verstoringen beschrijft.
Als gevolg hiervan weerspiegelen de formules het werk van elektronen in dergelijke systemen op twee verschillende manieren
De voorspellingen van de formules kunnen binnenkort experimenteel worden getest. Het onderzoek voor dit project is net begonnen.
Akira Oguri onderzoeksdirecteur aan de Osaka City University van het Institute of Theoretical and Experimental Physics
Lees verder:
De helderste blazar schijnt op aarde. Wat betekent dit voor de planeet?
Zie het ISS vliegen tussen Jupiter en Saturnus
"Studie mislukt": Sputnik V-testers krijgen geen placebo meer