Vzorce sú odvodené pre procesy prebiehajúce v kvantových bodkách

Kvantová bodka je fragment vodiča alebo polovodiča, ktorého nosiče náboja (elektróny alebo diery)

obmedzený priestor na všetkých trochmerania. Veľkosť kvantovej bodky musí byť dostatočne malá, aby boli kvantové efekty významné. To sa dosiahne, ak je kinetická energia elektrónu zreteľne väčšia ako všetky ostatné energetické stupnice: predovšetkým väčšia ako teplota, vyjadrená v energetických jednotkách.

Rui sakano

Kvantová bodka (žltá) spojená s dvomaelektródy (modré). Elektróny tunelované do kvantovej bodky z elektród vzájomne interagujú a vytvárajú vysoko korelovaný kvantový stav nazývaný „Fermiho kvapalina“

Japonskí fyzici vyvinuli vzorce prena opísanie fyzikálneho javu vyskytujúceho sa vo vnútri kvantových bodiek a iných materiálov nanometrov. Tento proces sa tiež nazýva „Kondo efekt“: v roku 1964 teoretický fyzik June Kondo opísal to pre niektoré magnetické materiály. Teraz je známe, že sa vyskytuje v mnohých iných systémoch vrátane kvantových bodov.

Typicky elektrický odpor kovovklesá s klesajúcou teplotou. Toto však nefunguje s kovmi, ktoré obsahujú magnetické nečistoty, k tomu dochádza len do kritickej teploty. Nad ním sa odpor zvyšuje s poklesom teploty.

Aby bolo možné odvodiť vzorec, autorizostavili matematický popis vývoja tohto oblaku: začali stavom systému na absolútnej nule, na ktorý je použiteľný dobre zavedený teoretický Fermiho kvapalinový model pre interagujúce elektróny. A ako druhý krok zaviedli dodatok, ktorý popisuje reakciu systému na vonkajšie rušenie. 

Výsledkom je, že vzorce odrážajú prácu elektrónov v takýchto systémoch dvoma rôznymi spôsobmi

Predpovede vzorcov môžu byť čoskoro experimentálne testované. Výskum tohto projektu sa práve začal. 

Akira Oguri výskumný riaditeľ na Osaka City University z Inštitútu teoretickej a experimentálnej fyziky

Čítaj viac:

Najjasnejší blazar svieti na Zemi. Čo to znamená pre planétu?

Vidieť ISS lietať medzi Jupiterom a Saturnom

„Štúdia zlyhala“: Testéri Sputniku V už nebudú dostávať placebo