نفق الالكترون غير المرن في فيزياء الكم

اقرأ في هذا المقال


يعد التحليل الطيفي لنفق الإلكترون غير المرن، تقنية جديدة لقياس الطيف الاهتزازي للكميات الدقيقة من المركبات العضوية، إذ أن الحساسية هي ميزتها الرئيسية على التقنيات التقليدية لمطياف رامان والأشعة تحت الحمراء، وتكون وتحولات الوضع الاهتزازي بسبب التفاعلات السطحية والموصلية الفائقة وإعداد العينة؛ وتكون تطبيقات هذه التقنية مستخدمة في مشاكل في علم الأحياء، وفيزياء الإشعاع، وفيزياء الأسطح، والحفز.

نفق الالكترون غير المرن في فيزياء الكم

يعد التحليل الطيفي لنفق الإلكترون غير المرن؛ هو أداة تجريبية لدراسة اهتزازات الامتصاص الجزيئي على أكاسيد المعادن، وينتج أطيافًا اهتزازية للممتزات بدقة عالية (<0.5 مي فولت) وحساسية عالية (<1013 جزيء مطلوبة لتوفير طيف).

إن النفق الكمومي، الذي يسمى أيضًا اختراق الحاجز في الفيزياء، وتعتبر مرور الجسيمات الدقيقة عبر حواجز القوة التي تبدو غير سالكة، ولفتت الظاهرة الانتباه أولاً في حالة تحلل ألفا، حيث تهرب جسيمات ألفا التي هي نوى ذرات الهيليوم من نوى ذرية مشعة معينة.

إثارة البلازمونات السطحية عن طريق نفق الإلكترون غير المرن

عادةً ما يتم تحفيز البلازمونات السطحية بالطرق البصرية المحدودة الانعراج باستخدام مكونات بصرية ضخمة، مما يحد بشكل كبير من التصغير والتكامل عالي الكثافة على نطاق الرقاقة للأجهزة البلازمية، فمن خلال دمج بنية نانوية بلازمونيك مع تقاطع نفق.

يمكن إثارة أوضاع بلازمونيك في البنية النانوية بشكل مباشر بواسطة إلكترونات نفقيه منخفضة الطاقة مع مزايا تشمل بصمة صغيرة جدًا وسرعة فائقة السرعة، وفي هذه المراجعة المصغرة، يتم استعراض التقدم الأخير في الإثارة الكهربائية للبلازمونات السطحية الموضعية والمنتشرة عن طريق نفق الإلكترون غير المرن.

الفرق بين نفق الإلكترون غير المرن والنفق المرن العادي

يصف النفق غير المرن النفق بين حالتين بطاقات مختلفة، من أجل الحفاظ على الطاقة؛ حيث أن هناك شيء آخر يلتقط بعض الطاقة منه أو يودعها مع الإلكترون، ويكون مصدر الطاقة النموذجي (الحوض) هو الشبكة البلورية للمادة، والتي تسمى اهتزازاتها الصوت أو في اللغة الكمومية تسمى الفونونات، وفي كثير من الأحيان ستصدر عملية التشتت غير المرنة هاتفًا.

صفات النفق الكمومي

تشمل الأمثلة نفق الارتباط الكلاسيكي للجسيمات الموجية، هو اقتران الموجة الزائل التي تعمل تطبيق معادلة ماكسويل الموجية للضوء، وتطبيق معادلة الموجة غير المشتتة من الصوتيات المطبقة على الموجات على الأوتار.
إن النفق الكمي هو ظاهرة يمكن أن تظهر فيها ذرة أو جسيم دون ذري على الجانب الآخر من الحاجز الذي يستحيل على الجسيم اختراقه، ويبدو الأمر كما لو كنت تمشي وواجهت جدارًا يبلغ ارتفاعه 10 أقدام (3 أمتار) يمتد بقدر ما تستطيع العين رؤيته.

شارك المقالة: