Mezoskopska fizika
Mezoskopska fizika je poddisciplina fizike kondenzirane materije koja se bavi materijalima srednje veličine. Veličina ovih materijala kreće se između nanorazmjera za količinu atoma (kao što je molekula) i materijala mikrometarskih dimenzija. Donja granica se također može definirati kao veličina pojedinačnih atoma. Na nivou mikrometara nalaze se rasuti materijali. I mezoskopski i makroskopski objekti sadrže mnogo atoma. Dok prosječna svojstva izvedena iz njegovih sastavnih materijala opisuju makroskopske objekte, jer se oni obično pokoravaju zakonima klasične mehanike, na mezoskopski objekt, za razliku, utiču temperaturne fluktuacije oko prosjeka. Njegovo elektroničko ponašanje može zahtijevati modeliranje na nivou kvantne mehanike.[1][2]
Makroskopski elektronički uređaj, kada se smanji na mezo veličinu, počinje ispoljavati kvantnomehanička svojstva. Naprimjer, na makroskopskom nivou provodljivost žice neprekidno se povećava sa njenim promjerom. Međutim, na mezoskopskom nivou provodljivost žice je kvantizirana: povećanja se javljaju u diskretnim, ili pojedinačnim, čitavim koracima. Tokom istraživanja, mezoskopski uređaji se grade, mjere i nadgledaju eksperimentom i teorijski, kako bi se unapredilo razumevanje fizike izolatora, poluprovodnika, metala i superprovodnika. Primijenjena nauka mezoskopske fizike bavi se potencijalom izgradnje nanouređaja.
Mezoskopska fizika također se bavi osnovnim praktičnim problemima koji se javljaju kada se makroskopski objekt minijaturizira, kao što je slučaj sa minijaturizacijom tranzistora u elektronici poluprovodnika. Mehanička, hemijska i elektronska svojstva materijala mijenjaju se kako se njihova veličina približava nanoskala, gdje procenat atoma na površini materijala postaje značajan. Za rasute materijale veće od jednog mikrometra, postotak atoma na površini je beznačajan u odnosu na broj atoma u cijelom materijalu. Subdisciplina se uglavnom bavila vještačkim strukturama od metala ili poluprovodničkog materijala koje su proizvedene tehnikama koje se koriste za proizvodnju mikroelektronskih krugova.[1][2]
Ne postoji krutaa definicija za mezoskopsku fiziku, ali proučeni sistemi su obično u rasponu od 100 nm (veličina tipskog virusa) do 1 000 nm (veličina tipske bakterije ): za nanočesticu približna gornja granica je 100 nanometara. Stoga je mezoskopska fizika usko povezana sa poljima zvanim nanofabrikacija i nanotehnologija. Uređaji koji se koriste u nanotehnologiji su primjeri mezoskopskih sistema. Tri kategorije novih elektroničkih pojava u takvim sistemima su interferencijski efekti, kvantni efekti ograničavanja i efekti punjenja.[1][2]
Također pogledajte uredi
Reference uredi
- ^ a b c Sci-Tech Dictionary. McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms. 2003. McGraw-Hill Companies, Inc
- ^ a b c "Mesoscopic physics." McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology. The McGraw-Hill Companies, Inc., 2005. Answers.com 25 Jan 2010. http://www.answers.com/topic/mesoscopic-physics-1
Vanjski linkovi uredi
- Beenakker, Carlo (1995). "Chaos in Quantum Billiards" (PDF). Universiteit Leiden. Pristupljeno 14. 6. 2018.
- Harmans, C. (2003). "Mesoscopic physics: an introduction" (PDF). OpenCourseWare TU Delft. Pristupljeno 14. 6. 2018.
- Jalabert, Rodolfo A. (2016). "Mesoscopic transport and quantum chaos". Scholarpedia. 11 (1): 30946. arXiv:1601.02237. Bibcode:2016SchpJ..1130946J. doi:10.4249/scholarpedia.30946.