Mi az alagút -csomópont?

Az alagút -csomópont olyan pont, ahol két különböző elektromos vezetőképes vagy mágneses anyag találkozik, amelyeket általában egy vékony gát választ el elválasztva, az elektronok egyik anyagból a másikba történő átadása céljából.Az alagút -csomópont meghatározó aspektusa az, hogy mechanikusan az elektronok túl gyengék ahhoz, hogy behatoljanak a csomópont -gátba, de ezt egyébként megteszik, bár a kvantum -alagútnak nevezett elv.Az alagút-csomópontok sok gyorsan hatású elektronikus eszközben hasznosak, mint például a flash memória chipek, a fotovoltaikus sejtek hatékonyságának növelése és a rendkívül gyors diódák felépítése, amelyek képesek magasabb frekvenciákon reagálni, mint amennyire egyébként lehetséges.

A kvantum elveAz alagút, amelyen az összes alagút -csomópont működése alapul, a kvantummechanika elméletein alapul.Ezek az elméletek azt állítják, hogy annak ellenére, hogy matematikailag egy elektronnak nincs aktív mechanikai energiája, hogy áthaladjon egy adott gát tárolt energiáján, az adott elektronok megsértésének esélye, bár rendkívül kicsi, nem nulla.Mivel egy elektron átadása, bár egy nyilvánvalóan kiváló gát általában nem matematikailag vagy mechanikusan lehetséges, ám ennek ellenére létezik, a tudósok azt feltételezték, hogy az elektron ezt a hullámrészecske-dualitásnak nevezett kvantummechanikai elmélet eredményeként hajtja végre.A részecske -kettősség elmélete kimondja, hogy az anyag minden formája, az alagút -csomópont esetében az elektromosság két különálló állapotban létezik.Először is, az anyag részecskeként létezik, például elektronként, amelynek tömege és sebessége miatt bizonyos mennyiségű aktív mechanikai energiája van.Másodszor, az anyag hullámformaként létezik, amely egy bizonyos frekvencián működik és rezeg.Ugyanakkor elég magas frekvencián elegendő hullámforma energiája lehet ahhoz, hogy áthaladjon a gáton.Elég magas frekvencián az elektron hullámforma energiája szó szerint rezeghet az alacsony frekvenciájú gáton egy kvantum-alagútnak nevezett művelet során.A kvantum -alagút nagyon magas frekvenciájának eredményeként az érintett elektronok tevékenységei rendkívül gyorsan megtörténnek, amely lehetővé teszi egy olyan eszköz, amely egy alagút -csomópontot használ, hogy rendkívül gyorsan működjön.Ezt a sebességet ezután felhasználhatjuk az elektromos berendezések működésének felgyorsítására, vagy a nagyon gyorsan mozgó energiaformák, például a könnyűhullámok felismerésére, azonosítására és reagálására.Ezek biztosítják a flash memóriába és onnan való olvasás és írás sebességét, lehetővé teszik a rendkívül gyors oszcillátorok gyártását, amelyek növelik a számítógépek működési sebességét, és lehetővé teszik a tudományos műszerek felépítését, amelyek képesek felismerni és működni a nagyszabású sugárzási környezetben.

Az alagút-csomópont felhasználható a fényenergia kölcsönhatására is, és számos fényfüggő kutatási projektben vesz részt.A tiszta energiakutatásban beépítik a nagy hatékonyságú napelemekbe, ahol a magas működési frekvenciái lehetővé teszik, hogy több energiát rögzítsen, mint a hagyományos sejtek ugyanabból a fényből.A szupravezetőkkel együtt is használják, hogy a digitális kamerákban alkalmazott detektorokat állítsanak elő, azzal a kivétellel, hogy ultraibolya, röntgenfelvételeket és sok más típusú hullámforma energiát és sugárzást láthatnak.