Kvant chegaralanishlari. Ikki o’lchovli 2D, D, d strukturalar

10. Xollning kvant effekti

Klassik Hall effekti o'tkazgichning tekisligiga perpendikulyar yo'nalishda magnit maydonni qo'llash natijasida elektr o'tkazuvchanligi oqimiga o'tadigan elektr maydonining paydo bo'lishidan iborat. Zaryadlangan zarrachadagi magnit maydon B tomonida harakat qiluvchi F kuchi har doim uning siljish tezligining v vektoriga perpendikulyar bo'lganligi sababli, aylana elektr o'tkazuvchan materialdagi klassik yo'ldir.

Materiallar hajmida elektronlar chastota bilan aylana shaklida aylanadi

,

tsiklotron chastotasi deyiladi. Butun struktura tashqi elektr maydonining ta'siri ostida cho'kadi, bu materialning o'tkazuvchanligini ta'minlaydi.

Nanoskal tuzilishida elektron gazning kvant xususiyatlari hisobga olinishi kerak. Tsiklotron chastotasi miqdorlanadi, aylanish davridagi aylanishning energiya spektri, har qanday davriy harakat singari, diskret energiya qiymatlari to'plami bilan aniqlanadi

Kvant Hall effekti kvant plyonkasida kuzatiladi. Magnit maydonning kvant plyonkasining o'tkazuvchanligiga ta'sirini hisobga olsak, plyonka chegarasi yaqinidagi zaryad tashuvchilarning harakati namunaning katta qismida zarralar harakatidan farq qilishini ko'rish mumkin. Chegaraning yaqinida zaryad tashuvchilarning yo'naltirilgan harakati chegaradan ko'p marta aks ettirish natijasida hosil bo'ladi

.

Ushbu harakat ma'lum bir momentum qiymati px va kinetik energiya E. bilan tavsiflanishi mumkin. Shunday qilib, kuchli magnit maydonda ikki o'lchovli chegara elektronlarining dinamikasi kvant tolalaridagi dinamikaga o'xshaydi, bu erda elektronlar bir yo'nalishda erkin harakatlana oladi va boshqa ikkisida ularning harakati keskin cheklangan.

Moddiy xususiyatlarga sirt ulushi makroskopik ob'ektga qaraganda ancha yuqori bo'lgan nanoskal tuzilishda chegaralar bo'ylab harakatlanish asosan namunaning o'tkazuvchanligini aniqlaydi. Ushbu hissa o'tkazuvchanlik ifodasi bilan tavsiflanadi



bu erda N - elektron egallagan darajalar soni.