Квантовое туннелирование

Значит, внимание уделялось разработке методов определения вероятностей квантового туннелирования в хим. р-циях. Наконец, стали возможны оценки трансмиссионного множителя в рамках модельных динамич. вычислений При этом предполагается, что с постулат, движением системы вдоль координаты р-пии взаимодействуют не все, а лишь нек-рые из поперечных степеней свободы. Они и учитываются в квантовом динамич. расчете остальные степени свободы обрабатываются в рамках равновесной теории. При таких вычислениях автоматически определяются также и поправки на квантовое туннелирование. [c.75]

Квантовые переходы статистический вес 4/824, 825 уравнение Лиувилля 2/7 J 9 Квантовое туннелирование 1/125 2/318, 728, 729, 755. См. также Туннельный эффект Квантовые генераторы, см. Лазеры Квантовые переходы 2/726, 124, 125, [c.623]

Если из этой энергии вычесть энергию кристалла без дефекта, то мы получим величину, которую естественно назвать энергией дефекта 8д (к). Разным значениям к внутри зоны Бриллюэна отвечает, вообще говоря, различная энергия бд (к). Таким образом, возникает энергетическая полоса некоторой ширины Де, пропорциональной вероятности квантового туннелирования дефекта из одного равно- [c.182]

Но при о потенциальный рельеф (10.35) создает очень слабые потенциальные барьеры между соседними минимумами энергии, и краудион может преодолеть их путем квантового туннелирования. [c.195]

Разные люди относились к этому по-разному. Одним это не казалось странным. Другие отмахивались — мол, как-нибудь все уладится. Третьи придумывали хитроумные объяснения. Один физик-теоретик, например, утверждал, что одна нить может пройти сквозь другую путем квантового туннелирования. И наконец, были такие, кто усматривал в этом явный дефект модели Уотсона—Крика. Они настаивали на том, что, по крайней мере в клетке, ДНК — не двойная спираль. [c.118]

Перспективным направлением здесь являются квантовые вычислительные устройства. В таких компьютерах квантовые эффекты, например магнитного квантового туннелирования или гигантского магнитного резонанса, не ограничивают, а расширяют возможности вычислений и увеличивают быстродействие. Следует пояснить, что в обычных, цифровых ЭВМ, информация сохраняется в виде последовательности символов О и 1 (бит информации соответствует набору одной из этих цифр). Информация в квантовых битах записывается суперпозицией состояний О и 1 , точное значение которых одновременно определяется в момент измерения. Последовательность из N цифровых битов может представлять любое число в интервале от О до 2 - 1, в то время как N квантовых битов могут представить все эти 2 чисел одновременно. К примеру, квантовый компьютер с 300 такими битами может описывать систему с числом элементов 2 ° 10 , что превышает число атомов Вселенной. При поиске данных в массиве из N элементов скорость квантовых компьютеров в раз превосходит скорость цифровых ЭВМ [1]. Таким образом, именно нанотехнология может решить проблему изготовления большого числа квантовых битов и вывести вычислительную технику к пределам действия закона Мура. [c.523]

Р-ции, протекаюпше в жидкой фазе, чрезвычайно разнообразны как по строению реагентов, так и по механизмам превращения (с.м. Реакции в жидкостях). При диссоциации молекулы на свобод, радикалы и атомы наблюдается клетки эффект. Медленная (в сравнении с газом) диффузия частиц в жидкости щзиводит к тому, что безактивационные бимолекулярные р-ции протекают как диффузионно-контролируемые реакгрш. Р-ции, имеющие значит, энергию активации, протекают, как правило, в кинетич. режиме. Реагенты в р>-ре часто образуют между собой мол. комплексы и разнообразные ассоциаты. Это отражается на кинетике р-ции и часто существенно меняет кинетич. закономерности процесса. Полярный р-ритель облегчает ионизацию молекулы, в р-ре появляются контактные и разделенные ионные пары. Возникает вероятность параллельного протекания р>-ции по разным механизмам. Нередко, однако, р-ния прютекает по мол. механизму как самосогласованный процесс перестройки мол. орбиталей реагирующих частиц (см. Вудворда Хофмана правила). Окислит.-восстановит. р>-ции могут происходить в жидкости по механизму квантового туннелирования (см. Туннельный эффект). [c.382]

В рамках зонной теории аморфные (стеклообразные и жидкие) П. можно рассматривать как немолекулярные системы, в к-рых из-за многообразия положений и взаимных ориентаций атомов и атомных групп положения дна (по энергии) зоны проводимости и потолка валентной зоны испытывают флуктуации порядка ширины запрещенной зоны. В силу этого среднестатистич. энергетич. (потенциальный) рельеф краев зон имеет сложную форму, электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне локализуются в потенц. ямах ( каплях ), разделенных разновысокими потенц. барьерами. Проводимость в таких системах обусловлена спонтанным перебросом носителей тока через барьер или квантовым туннелированием. К таким П. относятся халькогенидные стекла, сохраняющие полупроводниковые св-ва в жидком состоянии. [c.57]

Ф. п. могут быть связаны с изменением давления. Многие в-ва при малых давлениях кристаллизуются в неплотноупако-ванные структуры. Напр., структура графита представляет собой ряд далеко отстоящих друг сзт друга слоев атомов углерода. При достаточно высоких давлениях таким рыхлым структурам соответствуют большие значения энергии Гиббса, а меньшим значениям отвечают равновесные плотноупако-ванные фазы. Поэтому при больших давлениях графит переходит в алмаз. Квантовые жидкости Не и Не при нормальном давлении остаются жвдкими вплоть до самых низких из достигнутых т-р вблизи абс. нуля. Причина этого - в слабом взаимод. атомов и большой амплитуде их нулевых колебаний (высокой вероятности квантового туннелирования из одного фиксированного положения в другое). Однако повышение давления приводит к затвердеванию жнцкого гелия напр., Не при 2,5 МПа образует гексагон. плотноупакован-ную решетку. [c.56]

Магнитные свойства наноструктур облацают большим разнообразием и значительно отличаются от массивного материала. Основной вклад здесь вносят размерные эффекты, влияние поверхности, образующих наноструктуру кластеров, межкластерные взаимодействия или взаимодействия кластера с матрицей и межкластерная организация. Особенности формирования наноструктур и их свойства позволяют синтезировать новые магнитные наноматериалы и магнитные наноустройства на их основе. К числу наиболее характерных и впечатляющих свойств нанокластеров и наноструктур следует отнести прежде всего суперпарамагнетизм, который проявляется при размерах магнитных кластеров 1-10 нм, магнитную однодомен ность нанокластеров и наноструктур вплоть до 20 нм, процессы намагничивания, которые чувствительны не только к характеру магнитного упорядочения кластера, но и к его размеру, форме, магнитной анизотропии, эффекты магнитного квантового туннелирования, при которых намагниченность меняется скачками, подобно эффектам одноэлектронной проводимости, и эффекты гигантского магнетосопротивления. Представляют большой интерес магнитные фазовые переходы первого рода в нанокластерах и наноструктурах, когда магнитное упорядочение в наносистеме исчезает скачком и наносистема переходит в парамагнитное состояние, минуя суперпарамагнитное состояние, для которого характерно сохранение магнитного упорядочения ниже точки Кюри. [c.522]

Для характеристики механического состояния квантового кристалла необходимо учесть дополнительные степени свободы, ответственные за специфическую форму движения, отсутствующую в классическом кристалле — квантовое туннелирование. Вызванное квантовым туннелированием превышение числа узлов пространственной решетки над числом атомов мы будем называть квантовой дилатацией. Квантовая дилатация не связана с внешним растягивающим воздействием или тепловым расширением. Ее величину мы будем характеризовать функцией т] (г). Отнормируем эту функцию естественным условием [c.153]

При реальном проявлении квантового туннелирования локализация дефекта становится невозможной. Координата дефекта как характеристика состояния кристалла, перестает быть хорошо определенной величиной, и различные состояния кристалла с дефектом следует классифицировать по значениям квазиволнового вектора к (см. введение, п. 7, где говорится о классификации состояний пространственно периодических систем). Энергия кристалла становится периодической функцией к. [c.182]

Воспользуемся представлением об узельной потенциальной яме типа изображенной на рис. 65. Пренебрегая слабым квантовым туннелированием, рассмотрим дефектон локализованным в одной из таких ям. Поскольку эта яма достаточно глубокая, то в ней будет существовать некоторое конечное число дискретных уровней энергии дефектона е (л = 1, 2, 3,. ..), где e +i — е /гщ. В силу трансляционной симметрии кристалла подобные же уровни энергии должны существовать в других узельных ямах (рис. 70). Включение эффекта туннелирования создает на всех системах резонансных уровней узкие энергетические зоны, внутри которых энергия свободного движения дефектона зависит от квазиволнового вектора к и определяется выражением типа (10.1). Квантовое явление над-барьерного отражения в периодической структуре обусловливает появление также некоторых энергетических полос дефектона в области классического непрерывного neKtpa энергий (одна из таких полос отмечена на рис. 70 буквой S). При Т — О квантовое туннелирование происходит на основном уровне, и в силу зонного характера движения дефектона время туннелирования i a/v й/Ае. [c.200]

Кластер Мп со спином 5 = 10 образует во внешнем магнитном поле уровни энергии. Электронные переходы между этими уровнями могут осуществляться или под действием тепловых флуктуаций, или благодаря квантовому туннелированию. Термоактивированный переход может происходить за счет суперпарамагнетизма (суперпарамагнитной релаксации), когда суммарный магнитный момент кластера флуктуирует как целое. В этом случае кривые намагничивания обладают обычным плавным характером. Однако для монокристалла, построенного из Мп 1-кластеров, были получены необычные гистерезисные кривые типа ступенек (рис. 6.16), напоминающие кривые одноэлектронной проводимости для молекулярных металлических кластеров. Ступени на кривой намагничивания возникают тогда, когда включается механизм квантового туннелирования. Этот эффект реализуется при таких значениях напряженности магнитного поля, при которых уровни энергии совпадают. При этих значениях Я переход из одного спинового состояния в другое происходит по туннельному механизму — скачком. В результате при низких температурах наблюдается серия скачков намагниченности в области значений Я от О до 2,64 Тл с интервалом Я + - Н = АН = 0,44 Тл в соответствии с квантованием уровней спина в магнитном поле. [c.238]

Внутреннее ядро кластера, включающее ионы марганца, имеет тетрагональное двухслойное строение атомы Мп + образуют внутренний кубановый каркас со структурой МП4О4 и спином 5 = 3/2, а восемь внешних атомов со спином 8 = 2 образуют наружный слой. Обменные взаимодействия внутри кластера стабилизируют ферримагнитное основное состояние кластера с коллективным спином 5 = 10. Энергия кристаллофафической анизотропии с аксиальной симметрией типа АЕ = 08 , создаваемая кристаллическим полем, расщепляет основное состояние спина на два уровня с = 10 и константой кристаллического поля О = 0,61 Тл. Для термоактивированного процесса при температурах кТ > АЕ происходят нерезонансные переходы с вероятностью и временами перехода, характерными для более крупных кластеров. В случае же низких температур появляется вероятность квантового туннелирования проекции магнитного момента при совпадении уровней энергий во внеш- [c.543]

Диффузия и ионная электропроводность в кристаллах с вакансиями. Атомы, находящиеся в междоузлиях, с конечной вероятностью могут занимать новые позипии, переходя из одного междоузлия к другому. Аналогичные пропессы идут и для атомов, находящихся в узлах рещетки, если в кристалле есть определенное число вакансий. Если конпентрапия таких дефектов в каком-то локальном объеме выще, должно существовать диффузионное движение атомов, направленное так, чтобы достигалась равновесная конпентрапия дефектов. В пропессе такого движения атомы преодолевают потенпиальные барьеры, которые различны для разного типа дефектов. Квантовое туннелирование сквозь барьер имеет смысл рассматривать только для легких атомов. Основное уравнение, описывающее диффузию атомов в твердом теле, — это феноменологический закон Фика [c.317]

Воздействие внешних источников излучений на организмы может осуществляться как непосредственно, так и опосредованно - через водные и иные материальные среды. Опосредованное взаимодействие связано с энергоинформационными процессами в водных системах, может носить характер нелокального взаимодействия (квантового туннелирования) и сопровождаться синхронными самосогласующимися изменениями мик-роструктурных характеристик аква-ассоциатов. Если такое совпадение происходит на уровнях собственных частот белков или кратных им частотах, то такие ассоциаты являются биологически активными для данной белковой структуры. В противном случае ассоциаты биологически инертны или несут патогенную информацию и развитие затормаживается или прекращается. Этим объясняются многомодальные дозовые зависимости и видоспецифические реакции живых систем на токсическое действие химических соединений и изменение морфогенетических признаков микроорганизмов, а также резонансная стимуляция на уровнях макроорганизмов. [c.349]

Свойства твердого гелия в насто лшее время изучены не столь детально, ак жидкого. Кристаллы гелия характеризуются высокой сжимаемостью, что связано с разрыхлением кристаллической решетки под влиянием больших нулевых колебаний. Последнее обстоятельство приводит к появлению существенно квантовых эффектов, одним из проявлений которых является необычное поведение дефектов и примесей в твердом гелии. Из-за квантового туннелирования они приобретают свойства квазичастиц, способных двигаться по всему кристаллу. Это приводит к так называемой квантовой диффузии - Не, которая была экспериментально обнаружена в слабых растворах Не— Не [5]. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология