Hvad er den underliggende transportmekanisme i “ ballistisk transport ”?

Fra Wikipedia :

Ballistisk ledning eller ballistisk transport er transport af elektroner i et medium med ubetydelig elektrisk modstand forårsaget af spredning. Uden spredning overholder elektroner simpelthen Newtons anden lov af bevægelse ved ikke-relativistisk hastighed. […] Ballistisk transport er observeret, når den gennemsnitlige frie sti for elektronen er (meget) længere end dimensionen af mediet gennem hvilken elektronen bevæger sig .

Så er “ballistisk transport” en anden måde at sige “tunneling” på?

Svar

Nej, det er helt forskelligt fra tunneling. Tunneling er ikke mulig i den klassiske grænse, ballistisk transport er!

Ballistisk transport er, som teksten siger, når bevægelsen af elektronerne følger omtrent de klassiske bevægelseslove. Det vil sige, deres gennemsnitlige positioner flyver gennem gitteret som kugler gennem luften. Dette sker, som citatet siger, hvis den gennemsnitlige frie vej er lang sammenlignet med objektets dimension ( for så vil der være på vej raseri, ingen spredningshændelse over længden).

Bemærk, at elektroner kan bevæge sig uden modstand i et defektfrit krystalgitter, derfor er denne form for bevægelse mulig uden tunneling. At være bundet i et krystalgitter vil endda sænke elektronens energi sammenlignet med at være uden for krystalgitteret (ellers ville elektroner simpelthen flyve ud af metaller, men i den fotoelektriske effekt observerer vi en begrænsende bølgelængde, under hvilken ingen fri elektroner observeres, energien af denne bølgelængde svarer til elektronens bindingsenergi i gitteret.

Der er nogle subtile kvantemekaniske effekter (en elektrons gennemsnitlige position i en krystal vil svinge i jævnspænding i fravær af spredning). Og nogle gange kaldes sådan semi-klassisk “ballistisk” transport også ballistisk transport.

Så den “underliggende transportmekanisme” for ballistisk transport er ballistisk bevægelse (dvs. “fri” bevægelse uden spredning) af (kvasi- ) de pågældende partikler gennem objektet.

Kommentarer

  • Så " ballistisk transport " er en separat ting alene? Jeg mener, det ' er ikke et " paraplyudtryk " for flere kombinerede fænomener?
  • Det er ikke en ting alene. Det er et vist begrænset tilfælde af transportprocesser.
  • Kan du venligst specificere hvilke transportprocesser?
  • Til sidst er der kun en transportproces: Bevægelse af (kvasi-) partikler .

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *