رسانش پرتابیک: تفاوت میان نسخه‌ها
جز مصطفی کوهستانی صفحهٔ جریان پرتابیک را به رسانش پرتابیک منتقل کرد: معنای منطبق با عنوان انگلیسی |
افزودن متن و منبع برچسب: ویرایش مبدأ ۲۰۱۷ |
||
| خط ۲: | خط ۲: | ||
{{لحن|تاریخ=اوت ۲۰۱۶}} |
{{لحن|تاریخ=اوت ۲۰۱۶}} |
||
{{ویکی‌سازی|تاریخ=اوت ۲۰۱۶}} |
{{ویکی‌سازی|تاریخ=اوت ۲۰۱۶}} |
||
در [[فیزیک مزوسکوپیک]]، '''رسانش پرتابیک''' {{انگلیسی|Ballestic Conduction}} یا '''ترابرد پرتابیک''' {{به انگلیسی|ballistic transport}}، به جریان بدون‌مانع حامل‌های بار (معمولا [[الکترون ها|الکترون‌ها]]) یا ذرات حامل انرژی در فواصل نسبتاً طولانی در یک ماده است. به‌طور کلی، مقاومت یک ماده به این دلیل وجود دارد که یک الکترون درحالی که درداخل یک رسانه {{به انگلیسی|medium}} حرکت می کند، توسط ناخالصی‌ها، نقص‌ها، اُفت‌وخیز گرمایی {{به انگلیسی|thermal fluctuations}} یون‌ها در یک جامد بلوری، یا به‌طور کلی توسط هر اتم/مولکول متحرک-به‌طورآزاد که یک گاز یا مایع را تشکیل می دهد، پراکنده می شود. بدون پراکندگی، الکترون ها به سادگی از [[قوانین حرکت نیوتن|قانون دوم حرکت نیوتن]] در سرعت‌های غیرنسبیتی پیروی می کنند. |
|||
'''هازش پرتابیک''' یا '''رسانش پرتابیک''' {{انگلیسی|Ballestic Conduction}}، به ترابرد [[الکترون ها|الکترون‌ها]] در یک مدیم(medium) یا ماده گفته‌می‌شود که در آن [[مقاومت و رسانایی الکتریکی|مقاومت الکتریکی]] بر پایه [//en.wikipedia.org/wiki/Electron_scattering پراکنش الکترونی] وجود ندارد. این ترابرد الکترونی زمانی نِپاهیده‌شده‌است (observed) که طول جسم از [[پویش آزاد متوسط|پویش آزاد میانگین]] بسیار کمتر باشد. |
|||
در هازش پرتابیک، چون بعد جسم بسیار کوچکتر است از پویش آزاد میانگین، در نتیجه‌ی مقاومت الکترونی بر پایه‌ی پراکنش الکترونی با ناخالصی‌ها رنگ‌می‌بازد. در هازش پرتابیک نمی‌توانیم با کمک [[مدل دروده]] ترابرد الکترونی را بیاُستاهیم (explain). در این ترابرد الکترونی، مرزهای مدیم نقش بازتابنده دارند و الکترون‌ها تنها در برخورد با مرز مدیم است که بازتابیده‌می‌شوند. |
|||
[[مسیر آزاد متوسط|طول پیمایش آزاد]] یک ذره را می توان به عنوان طول متوسطی که ذره می تواند آزادانه طی کند، یعنی قبل از برخورد که می تواند گشتاور آن را تغییر دهد، توصیف کرد. طول پیمایش آزاد را می‌توان با کاهش تعداد ناخالصی های یک بلور یا با کم‌کردن دمای آن افزایش داد. ''ترابرد پرتابیک'' زمانی مشاهده می‌شود که طول پیمایش آزاد ذره (بسیار) طولانی‌تر از ابعاد محیطی باشد که ذره از آن عبور می‌کند. این ذره تنها درصورت برخورد با دیواره حرکت خود را تغییر می دهد. در مورد سیم معلق در هوا/خلاء، سطح سیم نقش جعبه‌ای را بازی می کند که الکترون ها را بازتاب‌سازی می‌کند و از خروج آنها به سمت فضای خالی/هوای باز جلوگیری می‌کند. این به این دلیل است که برای استخراج الکترون از محیط ([[تابع کار|تابع کاری]]) باید انرژی پرداخت کرد. |
|||
در این ترابرد چون برهمنهشِ الکترونی نقش پررنگی بازی می‌کند برای واویسیدن (تفسیر) آن باید از فیزیک کوانتومی بهره‌برد. |
|||
رسانش پرتابیک معمولاً در ساختارهای شبه-1بعدی، مانند [[نانولوله کربنی|نانولوله های کربنی]] یا [[نانوسیم]] های [[سیلیسیم|سیلیکونی]]، به دلیل اثرات [[کوانتش]] با اندازه فرین {{به انگلیسی|extreme}} در این مواد مشاهده می شود. رسانش پرتابیک محدود به [[الکترون]] ها (یا حفره ها) نیست، بلکه می تواند برای [[فونون]] ها نیز اعمال شود. از نظر تئوری امکان گسترش رسانش پرتابیک به شبه-ذرات دیگر وجود دارد، اما این امر به طور تجربی تأیید نشده است. برای یک مثال خاص، ترابرد پرتابیک را می توان در یک نانوسیم فلزی مشاهده کرد: به دلیل اندازه کوچک سیم (در مقیاس [[نانومتر]] یا مقیاس <sup>9-</sup>10 متر) و طول پیمایش آزاد که می تواند طولانی تر از یک فلز باشد.<ref>{{Cite journal|last1=Takayanagi|first1=Kunio|last2=Kondo|first2=Yukihito|last3=Ohnishi|first3=Hideaki|date=2001|title=Suspended gold nanowires: ballistic transport of electrons|journal=JSAP International|volume=3|issue=9|s2cid=28636503}}</ref> |
|||
== منابع == |
== منابع == |
||
{{ |
{{پانویس}} |
||
== مطالعه بیشتر == |
|||
{{کوچک}} |
|||
*{{Cite journal|last1=Du|first1=Xu|last2=Skachko|first2=Ivan|last3=Barker|first3=Anthony|last4=Andrei|first4=Eva Y.|author-link4=Eva Andrei|date=2008-07-20|title=Approaching ballistic transport in suspended graphene|journal=Nature Nanotechnology|language=En|volume=3|issue=8|pages=491–495|doi=10.1038/nnano.2008.199|pmid=18685637|issn=1748-3387|arxiv=0802.2933|bibcode=2008NatNa...3..491D}} |
|||
* {{Cite journal|last1=Jalabert|first1=R. A.|last2=Pichard|first2=J.-L.|last3=Beenakker|first3=C. W. J.|author-link3=Carlo Beenakker|date=1994|title=Universal Quantum Signatures of Chaos in Ballistic Transport|journal=EPL (Europhysics Letters)|language=en|volume=27|issue=4|pages=255|doi=10.1209/0295-5075/27/4/001|issn=0295-5075|arxiv=cond-mat/9403073|bibcode=1994EL.....27..255J|s2cid=55864480}} |
|||
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = Pier A. Mello and Narendra Kumar| نام =| پیوند نویسنده = | عنوان =Quantum Transport in Mesoscopic System-Complexity and Statistical Fluctuations | جلد = | سال =| ناشر =OXFORD UNIVERSITY PRESS |مکان = | شابک =9780198525820 |زبان=en}} |
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = Pier A. Mello and Narendra Kumar| نام =| پیوند نویسنده = | عنوان =Quantum Transport in Mesoscopic System-Complexity and Statistical Fluctuations | جلد = | سال =| ناشر =OXFORD UNIVERSITY PRESS |مکان = | شابک =9780198525820 |زبان=en}} |
||
نسخهٔ ۱۲ ژوئیهٔ ۲۰۲۲، ساعت ۱۳:۴۷
 | برای تأییدپذیری کامل این مقاله به منابع بیشتری نیاز است. (اوت ۲۰۱۶) |
 | لحن یا سبک این مقاله بازتابدهندهٔ لحن دانشنامهای مورد استفاده در ویکی‌پدیا نیست. (اوت ۲۰۱۶) |
 | این مقاله نیازمند ویکی‌سازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوهنامه، محتوای آن را بهبود بخشید. (اوت ۲۰۱۶) |
در فیزیک مزوسکوپیک، رسانش پرتابیک (به انگلیسی: Ballestic Conduction) یا ترابرد پرتابیک (به انگلیسی: ballistic transport)، به جریان بدون‌مانع حامل‌های بار (معمولا الکترون‌ها) یا ذرات حامل انرژی در فواصل نسبتاً طولانی در یک ماده است. به‌طور کلی، مقاومت یک ماده به این دلیل وجود دارد که یک الکترون درحالی که درداخل یک رسانه (به انگلیسی: medium) حرکت می کند، توسط ناخالصی‌ها، نقص‌ها، اُفت‌وخیز گرمایی (به انگلیسی: thermal fluctuations) یون‌ها در یک جامد بلوری، یا به‌طور کلی توسط هر اتم/مولکول متحرک-به‌طورآزاد که یک گاز یا مایع را تشکیل می دهد، پراکنده می شود. بدون پراکندگی، الکترون ها به سادگی از قانون دوم حرکت نیوتن در سرعت‌های غیرنسبیتی پیروی می کنند.
طول پیمایش آزاد یک ذره را می توان به عنوان طول متوسطی که ذره می تواند آزادانه طی کند، یعنی قبل از برخورد که می تواند گشتاور آن را تغییر دهد، توصیف کرد. طول پیمایش آزاد را می‌توان با کاهش تعداد ناخالصی های یک بلور یا با کم‌کردن دمای آن افزایش داد. ترابرد پرتابیک زمانی مشاهده می‌شود که طول پیمایش آزاد ذره (بسیار) طولانی‌تر از ابعاد محیطی باشد که ذره از آن عبور می‌کند. این ذره تنها درصورت برخورد با دیواره حرکت خود را تغییر می دهد. در مورد سیم معلق در هوا/خلاء، سطح سیم نقش جعبه‌ای را بازی می کند که الکترون ها را بازتاب‌سازی می‌کند و از خروج آنها به سمت فضای خالی/هوای باز جلوگیری می‌کند. این به این دلیل است که برای استخراج الکترون از محیط (تابع کاری) باید انرژی پرداخت کرد.
رسانش پرتابیک معمولاً در ساختارهای شبه-1بعدی، مانند نانولوله های کربنی یا نانوسیم های سیلیکونی، به دلیل اثرات کوانتش با اندازه فرین (به انگلیسی: extreme) در این مواد مشاهده می شود. رسانش پرتابیک محدود به الکترون ها (یا حفره ها) نیست، بلکه می تواند برای فونون ها نیز اعمال شود. از نظر تئوری امکان گسترش رسانش پرتابیک به شبه-ذرات دیگر وجود دارد، اما این امر به طور تجربی تأیید نشده است. برای یک مثال خاص، ترابرد پرتابیک را می توان در یک نانوسیم فلزی مشاهده کرد: به دلیل اندازه کوچک سیم (در مقیاس نانومتر یا مقیاس 9-10 متر) و طول پیمایش آزاد که می تواند طولانی تر از یک فلز باشد.[۱]
منابع
مطالعه بیشتر
- Du, Xu; Skachko, Ivan; Barker, Anthony; Andrei, Eva Y. (2008-07-20). "Approaching ballistic transport in suspended graphene". Nature Nanotechnology (به انگلیسی). 3 (8): 491–495. arXiv:0802.2933. Bibcode:2008NatNa...3..491D. doi:10.1038/nnano.2008.199. ISSN 1748-3387. PMID 18685637.
- Jalabert, R. A.; Pichard, J.-L.; Beenakker, C. W. J. (1994). "Universal Quantum Signatures of Chaos in Ballistic Transport". EPL (Europhysics Letters) (به انگلیسی). 27 (4): 255. arXiv:cond-mat/9403073. Bibcode:1994EL.....27..255J. doi:10.1209/0295-5075/27/4/001. ISSN 0295-5075. S2CID 55864480.
- Pier A. Mello and Narendra Kumar. Quantum Transport in Mesoscopic System-Complexity and Statistical Fluctuations (به انگلیسی). OXFORD UNIVERSITY PRESS.