المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
دين الله ولاية المهدي
2024-11-02
الميثاق على الانبياء الايمان والنصرة
2024-11-02
ما ادعى نبي قط الربوبية
2024-11-02
وقت العشاء
2024-11-02
نوافل شهر رمضان
2024-11-02
مواقيت الصلاة
2024-11-02

تطبيق الاستفتاء الشخصي
25-10-2015
إبن السبيل- في الزكاة والخمس
22-9-2016
الكوسا (الشجر)
12-4-2017
حملة رعمسيس الثاني والحملة الثاني على قادش.
2024-07-25
الادارة علم ام فن
24-4-2016
تصنيف الأصول في القوائم المالية
14-3-2018

Coulomb Blockade  
  
45   04:50 مساءاً   date: 18-10-2016
Author : Franklin Potter and Christopher Jargodzki
Book or Source : Mad about Modern Physics
Page and Part : p 56


Read More
Date: 7-10-2016 60
Date: 25-10-2016 63
Date: 24-11-2016 167

Coulomb Blockade

The tunnel junction is a conductor-insulator-conductor device. Suppose a very small tunnel junction is operated at very low temperatures so that thermal fluctuations do not contribute to electron tunneling across the junction. Now connect the tunnel junction to a source of constant electrical charge. Will the flow of current across the junction be steady?

Answer

No, the current across the junction will not be a steady current. There will be single electron tunneling (SET), with the voltage across the junction changing periodically with a frequency equal to the current divided by the fundamental unit of charge e.

The tunnel junction is a conductor-insulator-conductor device, so transferred charge flows through the conductor to accumulate on the surface of the electrode against the insulating layer of the junction. An opposite surface charge of equal amount accumulates on the other electrode across the junction. The actual amount of surface charge has a continuous change in value as the charge accumulates, including fractional values such as +0.8642 e, because the electrons near this surface can adjust their positions slightly.

However, only discrete amounts of charge can tunnel through the insulating layer that is, each electron tunneling through changes the surface charge by +e or –e, depending on the direction of tunneling. The tunneling process is energy-dependent. If the charge at the junction is greater than +e/2, an electron can tunnel through to reduce the surface charge by e, thus reducing the electrostatic energy of the system. And if the surface charge is less than –e/2, an electron can tunnel in the opposite direction to decrease the energy. But if the surface charge value is greater than –e/2 or less than +e/2, tunneling would not occur because the system energy would increase. This tunneling suppression is known as the Coulomb blockade, first studied in the 1950s.

The tunnel junction connected to a constant current source begins in the Coulomb blockade condition, then reaches tunneling for the one-electron condition, then back to the Coulomb blockade, then one-electron tunneling, etc. The analogue may be a dripping faucet.

Many electronic devices are being made with SET operation. For example, an SET transistor can switch on or off the flow of billions of electrons per second when the charge on the middle electrode is changed by only half the charge of an electron!




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.