Wat is het onderliggende transportmechanisme in “ ballistisch transport ”?

Van Wikipedia :

Ballistische geleiding of ballistisch transport is het transport van elektronen in een medium met een verwaarloosbare elektrische soortelijke weerstand veroorzaakt door verstrooiing. Zonder verstrooiing, elektronen gehoorzamen eenvoudigweg Newtons tweede wet van beweging bij niet-relativistische snelheden. […] Ballistisch transport wordt waargenomen wanneer het gemiddelde vrije pad van het elektron (veel) langer is dan de afmeting van het medium waardoor het elektron reist .

Dus is “ballistisch transport” een andere manier om “tunnelen” te zeggen?

Antwoord

Nee, het is totaal anders dan tunnelen. Tunnelen is niet mogelijk in de klassieke limiet, ballistisch transport is dat wel!

Ballistisch transport is, zoals de tekst zegt wanneer de beweging van de elektronen volgen ongeveer de klassieke bewegingswetten. Dat wil zeggen, hun gemiddelde posities vliegen door het rooster als ballen door de lucht. Dit gebeurt, zoals het citaat aangeeft, als het gemiddelde vrije pad lang is in vergelijking met de afmeting van het object ( want dan zal er op ave woede, geen verstrooiingsgebeurtenis over de lengte).

Merk op dat elektronen zonder weerstand kunnen bewegen in een defectvrij kristalrooster, daarom is dit soort beweging mogelijk zonder enige tunneling. Gebonden zijn in een kristalrooster zal zelfs de energie van het elektron verlagen in vergelijking met buiten het kristalrooster te zijn (anders zouden elektronen gewoon uit metalen vliegen, maar in het foto-elektrische effect zien we een beperkende golflengte waaronder geen vrije elektronen worden waargenomen, de energie van die golflengte komt overeen met de bindingsenergie van het elektron in het rooster).

Er zijn enkele subtiele kwantummechanische effecten (de gemiddelde positie van een elektron in een kristal zal oscilleren in gelijkspanning in afwezigheid van verstrooiing). En soms wordt dergelijk semi-klassiek “ballistisch” transport ook wel ballistisch transport genoemd.

Dus het “onderliggende transportmechanisme” van ballistisch transport is ballistische beweging (dwz “vrije” beweging zonder verstrooiing) van de (quasi ) deeltjes in kwestie door het object heen.

Opmerkingen

  • Dus " ballistisch transport " is iets aparts? Ik bedoel, het ' is niet een " overkoepelende term " voor verschillende gecombineerde verschijnselen?
  • Het is niet iets op zichzelf. Het is een bepaald limietgeval van transportprocessen.
  • Kunt u alstublieft aangeven welke transportprocessen?
  • Uiteindelijk is er maar één transportproces: beweging van (quasi-) deeltjes .

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *