newsare.net
Ученые сумели разгадать давнюю загадку физики твердого тела: почему электроны с достаточной энергией не всегда могут покинуть материал. ОкТайна квантовой двери: ученые объяснили, как электроны покидают твердые тела
Ученые сумели разгадать давнюю загадку физики твердого тела: почему электроны с достаточной энергией не всегда могут покинуть материал. Оказалось, что им нужно не только набрать нужную энергию, но и найти правильный «выход». Под таким выходом международная группа ученых из Венского технического университета подразумевает особое квантовое состояние, получившее название «состояние-дверь» Чтобы понять, что это такое, стоит воспользоваться наглядной аналогией с лягушкой в коробке. Представьте, что лягушка сидит в коробке с отверстием на определенной высоте. Чтобы выбраться, ей нужно не только подпрыгнуть достаточно высоко, но и попасть в отверстие. Если лягушка промахнется, она лишь ударится об стенку и отскочит, но не сможет выпрыгнуть. Похожая ситуация происходит с электронами в твердых материалах. «Твердые тела, из которых вылетают относительно медленные электроны, играют ключевую роль в физике. Оценивая энергию этих электронов, мы можем узнавать ценную информацию о материале», — объясняет соавтор исследования Анна Ниггас из Института прикладной физики. Долгое время ученые не могли понять причину несоответствия между теоретическими расчетами и экспериментами. Согласно простой логике, все электроны с энергией выше определенного порога должны покидать материал. «Если бы это было так, все было бы просто: мы бы смотрели на энергии электронов внутри материала и сразу определяли, какие электроны появятся снаружи. Но, как выяснилось, этого не происходит», — говорит профессор Ричард Вильгельм, руководитель группы атомной и плазменной физики. Read more