科学:电子波在凹槽中

时间:2017-10-02 03:03:08166网络整理admin

作者:ALISON GODDARD电子在非常小的尺度上观察时表现为波浪现在,为IBM工作的研究人员已经在室温下在金属表面上检测到这种波 “据我所知,这是第一次这样做,”IBM研究人员之一Phaedon Avouris说以前,研究人员已经在人工排列在样本表面的原子中产生了电子波这只能在极低的温度下进行,因为在较高温度下原子的振动会使这些特征不稳定 Avouris和In-Whan Lyo在纽约Yorktown Heights的IBM实验室工作,他们使用扫描隧道显微镜(STM)来检测被自然边界(如窄槽)捕获在金属表面上的电子 STM具有针状探测器,其尖端具有单个原子当该原子的电子与样品的电子重叠时,电流流动该电流的大小对探测器和样品之间的距离很敏感因此,可以通过在其上移动检测器来建立表面的三维图像称为扫描隧道光谱(STS)的替代技术使用相同的设备,但测量在不同电压下流过设备的电流根据量子理论,以某种方式限制的电子 - 例如,在原子中 - 仅允许占据某些能级这意味着当电压足以从其能量水平之一释放电子时,STS电流得到增强 Avouris和Lyo利用这种效应来测量金属表面电子的能级(Science,vol 264,p 942)电子被限制在极窄的凹槽中,这使它们表现得像波浪一样:它们具有精确的动量但没有明确的位置波浪的形状 - 波峰和波谷的数量 - 由电子的能量决定 Avouris和Lyo成功地在量子理论允许的前三个能级上绘制了“电子波”限制电子的窄槽充当“量子线”:电子可以自由地平行于凹槽移动但是它们不能以直角移动在半导体材料上这样做可能会为新一代电子设备开辟道路 “如果我们能够更好地理解这种行为,我们将能够制造更小的电子设备,甚至可能开发新的电子设备,