„Kvantumbezárás” változatai közötti eltérés
| [nem ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Új oldal, tartalma: „{{Nanotechnológia navoszlop}}A kvantummechanikában a '''kvantumbezárás''' egy elsősorban nanoszerkezetű anyagokra jellemző fizikai jelen…” |
források, fizikai kép általános bevezetője |
||
1. sor:
{{Nanotechnológia navoszlop}}A [[kvantummechanika|kvantummechanikában]] a '''kvantumbezárás''' egy elsősorban [[nanoszerkezet]]ű anyagokra jellemző fizikai jelenség, mely akkor lép fel, ha a vizsgált rendszer valamely mérete összemérhető a benne levő valamely részecske [[de Broglie-hipotézis|de Broglie-hullámhosszával]]. A jelenséget leggyakrabban vezető vagy félvezető anyagokból álló [[nanoszerkezet]]ekre értelmezik, amikor egy ilyen
Ha egy rendszerben fellép a kvantumbezárás jelensége, az anyag egyes fizikai jellemzői nagymértékben módosulnak, a tömbi viselkedéstől eltérnek. Ez a [[nanotechnológia]] egyik fontos kiindulópontja.
{{H|Kittel|1981|o=494–503, 515–565}}
== Fizikai leírása ==
A kvantumbezárás jelensége a nanorészecskék igen jellemző tulajdonsága, így ennek megértéséhez célszerű a nanorészecskék mérettartományát kétfelől közelíteni: egyrészt makroszkopikus tömbi anyagok, másrészt az atomé méretek felől. Egy tömbi anyagban az elektronok számára megengedett energiaállapotok [[Sávszerkezet|enegiasávokba]] állnak össze. A sávok szélessége, [[Állapotsűrűség|állapotsűrűsége]], illetve a sávokat elválasztó tiltott sávok alapvetően határozzák meg az anyag elektromos és optikai jellemzőit. Az atomok körüli kötött állapotú elektronok számára ezzel szemben csak diszkrét energiaszintek megengedettek, ugyanis az atommag által keltett potenciáltér az elektronokat kis helyre zárja be. Ez a bezártság bizonyos közelítésben úgy képzelhető el, hogy az atomok körül az elektronok [[Potenciálgödör|potenciálgödörben]] vannak, melynek belsejében a hullámfüggvény-megoldásuk terjedő jellegű, azon kívül pedig lecsengő. A nanoszerkezetek a fenti két eset között találhatók, bennük igen sok megengedett állapot lehetséges, de ezek nem állnak össze összefüggő energiasávokká.
Ahhoz, hogy a kvantumbezárás fellépjen, nem szükséges a részecske minden méretének kicsinek lenni, elegendő, ha némely mérete már a kvantumjelenségek tartományába esik. Ezért a kvázi-kétdimenziós szerkezetek, például a [[grafén]], a kvázi-egydimenziós szerkezetek, például [[Nanocső|nanocsövek]], [[Nanopálca|nanopálcák]], illetve a gyakorlatilag nulladimenziós kvantumpötty esetén is beszélhetünk bezárásról a szerkezet adott kiterjedései mentén.
A kvantumbezárás legáltalánosabb értelmezése szerint egy adott fizikai jelenséggel kapcsolatban bezárásról beszélünk, ha annak egy karakterisztikus mérete összemérhető a vizsgált rendszer egy kiterjedésével, így különféle jelenségek esetén más-más mérettartománynál válik a bezárási hatás számottevővé.
A félvezető anyagok esetén az energiaszintek felhasadási energiájának nagyságrendje a következőképpen adható meg:
== Források ==
* {{Href|Kittel|1981|{{CitLib|szerző= Charles Kittel |cím= Bevezetés a szilárdtest-fizikába |hely= Budapest |kiadó= Műszaki Könyvkiadó |év= 1981}}}}
* {{cite book|last=Haug|first=Hartmut|title=Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors|publisher=World Scientific|location=Singapore u.a|year=1998|isbn=978-981-02-2002-0|page=}}
* {{cite book|last=Cahay|first=M|title=Quantum confinement VI: nanostructured materials and devices : proceedings of the international symposium|publisher=Electrochemical Society|location=Pennington, N.J|year=2001|isbn=978-1-56677-352-2|page=}}
*
== Fordítás ==
{{Fordítás|en|Potential well|oldid=759055843|section=Quantum confinement}}
== Jegyzetek ==
| |||