Konduktanssikvantti

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Konduktanssikvantti on suurin konduktanssi, jonka yhden sähköisen kanavan omaava normaalitilainen johdin voi saavuttaa. Konduktanssikvantti määräytyy kahden luonnonvakion, alkeisvarauksen e ja Planckin vakion h suhteesta. Sen suuruus on


\frac{e^2}{h} = 3{,}87404629 \cdot 10^{-5} 
siemens.

Sähköisten kanavien lukumäärä N määräytyy johteen poikkipinta-alasta A ja elektronien fermiaallonpituudesta \lambda_F:

N \sim \frac{2A}{\lambda_F^2}.

Numero kaksi tulee elektronin spin-vapausasteiden lukumäärästä. Tarkka poikittaiskanavien määrän kriteeri riippuu johteen sähköisestä potentiaaliprofiilista, ja se saadaan laskemalla kuinka monen seisovan poikittaisaallon energia on johteen fermienergiaa pienempi.

Kvantti-Hall-ilmiössä poikittais- eli Hall-konduktanssi on konduktanssikvantin monikerta. Normaali-suprajohdeliitoksessa kanavakohtainen maksimikonduktanssi on Andreevin heijastuksen vuoksi \frac{4e^2}{h}.


Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ensimmäiset osoitukset konduktanssin kvantittumisesta puhtaissa johteissa:

Hall-konduktanssin kvantittuminen: