האם אלקטרונים בודדים יתקעו את ההתקדמות בתחום הננו-אלקטרוניקה

מחקר חדש מאשש ניבוי מחקרי מלפני שבע שנים על התנהגות מורכבת הרבה יותר מהצפוי של רכיבים אלקטרונים ממוזערים. מתברר שברכיבים כאלו לאלקטרונים שנתקעים בהם יש השפעה מעכבת על ההולכה החשמלית שלהם כך שהאפקטיביות שלהם נפגעת

עם המשך המזעור של מעגלים אלקטרוניים, כשהרכיבים הסטנדרטיים הנמצאים בשימוש במעגלים כאלה נעשים קטנים יותר ויותר, החשיבות של תופעות קוונטיות (תהליכים שמתרחשים במצבים של חומר ממוזער מאד ושקשורים לחלקיקים הקטנים של החומר כגון אטומים ואלקטרונים), שבדרך כלל רלוונטיות לאלמנטים זעירים כגון אטומים ומולקולות, הולכת וגוברת.
 
הרכיב הפשוט ביותר במעגל כזה הוא "צוואר בקבוק קוונטי", גשר קטן המחבר בין שני אזורים רחבים יותר. במאמר שפורסם בכתב העת Nature לפני כשבע שנים, פרופ' יגאל מאיר מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בן-גוריון, ביחד עם הבתר דוקטורנט שלו תומס רייץ, ניבאו כי להתקנים אלה, הפשוטים כביכול, התנהגות מורכבת הרבה יותר מצפוי. בפרט, הם ניבאו שאלקטרון בודד יילכד בהתקן, ויגרום להקטנת ההולכה החשמלית דרך ההתקן.

במאמר שהתפרסם בכתב עת Nature , מאושרת תחזית זו על ידי שיתוף פעולה בין הקבוצה התאורטית של פרופ' מאיר והקבוצה הניסויית של פרופ' ואן דר ואאל מחרונינגן. יתר על כן, מאיר ותלמידו, רועי לוי, הראו באופן תיאורטי שככל שאורך צוואר הבקבוק הקוונטי ארוך יותר, יגדל מספר האלקטרונים שיילכדו בהתקן, תחזית שאושרה על ידי הקבוצה הניסויית.

אלקטרונים ממוקמים אלה יקטינו באופן משמעותי את מוליכות ההתקן, שעד עתה נחשב מוליך אידיאלי. מעבר להשפעה החשובה של הגילוי על העתיד של הננואלקטרוניקה, ואולי אף על מחשוב קוונטי, תוצאת  המחקר הזה מוכיחה כי התקן פשוט כזה עשוי לשמש ככלי חדש כדי לחקור תופעות קוונטיות מורכבות במערכות רב אלקטרוניות.
היכנסו לעמוד הפייסבוק החדש של nrg

נא להמתין לטעינת התגובות

מעדכן תגובות...