Ano ang isang kantong tunel?

Ang isang kantong tunel ay isang punto kung saan ang dalawang magkakaibang electrically conductive o magnetic na materyales ay nakakatugon, karaniwang pinaghiwalay ng isang manipis na hadlang, para sa layunin ng pagpasa ng mga electron mula sa isang materyal hanggang sa iba pa.Ang pagtukoy ng aspeto ng isang kantong tunel ay na, mekanikal na pagsasalita, ang mga electron ay masyadong mahina upang tumagos sa hadlang ng kantong ngunit gawin ito kahit na kahit isang prinsipyo na tinatawag na dami ng tunneling.Ang mga junctions ng tunel ay kapaki-pakinabang sa maraming mga mabilis na kumikilos na mga elektronikong aparato, tulad ng mga flash memory chips, pagtaas ng kahusayan ng mga photovoltaic cells, at ang pagtatayo ng napakabilis na diode na may kakayahang umepekto sa mas mataas na mga frequency kaysa sa kung hindi man posible.

Ang prinsipyo ng kabuuanAng pag -tunneling, kung saan nakabatay ang operasyon ng lahat ng mga junctions ng lagusan, ay itinatag sa mga teorya ng mga mekanika ng dami.Ang mga teoryang ito ay nagsasaad na kahit na, sa matematika, ang isang elektron ay kulang sa aktibong enerhiya ng mekanikal na dumaan sa nakaimbak na enerhiya ng isang naibigay na hadlang, ang mga pagkakataon ng anumang naibigay na elektron na paglabag sa hadlang, kahit na napakaliit, ay hindi zero.Tulad ng pagpasa ng isang elektron kahit na ang isang malinaw na superyor na hadlang ay hindi karaniwang matematika o mekanikal na posible, ngunit umiiral gayunpaman, ang mga siyentipikoAng teorya ng duwalidad ng butil ay nagsasaad na ang lahat ng mga anyo ng bagay, kuryente sa kaso ng isang kantong tunel, ay umiiral sa dalawang magkahiwalay na estado nang sabay -sabay.Una, ang bagay ay umiiral bilang isang maliit na butil, tulad ng isang elektron, na may isang tiyak na halaga ng aktibong enerhiya ng mekanikal dahil sa masa at bilis nito.Pangalawa, ang bagay ay umiiral bilang isang alon, na nagpapatakbo at nag-vibrate sa isang tiyak na dalas.Gayunpaman, sa isang mataas na sapat na dalas, maaaring magkaroon ito ng sapat na enerhiya ng alon upang maipasa ang hadlang.Sa isang mataas na sapat na dalas, ang enerhiya ng alon ng isang elektron ay maaaring literal na mag-vibrate sa pamamagitan ng mababang-dalas na hadlang sa isang aksyon na tinukoy bilang pag-tunneling ng dami.Bilang isang resulta ng napakataas na mga frequency na kasangkot sa pag -tunneling ng dami, ang mga pagkilos ng mga electron na kasangkot ay nangyayari nang napakabilis, na nagbibigay -daan sa isang aparato na gumagamit ng isang kantong tunnel upang gumana nang napakabilis.Ang bilis na ito ay maaaring magamit upang mapabilis ang pagpapatakbo ng mga de-koryenteng kagamitan o upang makita, kilalanin, at gumanti sa napakabilis na paglipat ng mga form ng enerhiya tulad ng mga light waves.Nagbibigay ang mga ito ng bilis para sa pagbabasa at pagsulat sa at mula sa memorya ng flash, pinapayagan ang paggawa ng napakabilis na mga oscillator na nagdaragdag ng bilis ng pagpapatakbo ng mga computer, at pinahihintulutan ang pagtatayo ng mga pang-agham na instrumento na maaaring makita at gumana sa mga high-radiation environment.

Ang kantong tunel ay maaari ding magamit upang makipag-ugnay sa light energy at kasangkot sa isang bilang ng mga proyekto na may kaugnayan sa pananaliksik.Sa malinis na pananaliksik ng enerhiya, isinasama ito sa mga high-efficiency solar cells, kung saan pinapayagan ng mataas na mga frequency ng pagpapatakbo na makuha ang mas maraming enerhiya kaysa sa mga maginoo na mga cell mula sa parehong dami ng ilaw.Ginagamit din ito kasabay ng mga superconductors upang makabuo ng mga detektor na katulad ng mga ginamit sa mga digital camera, maliban na maaari silang makakita ng ultraviolet, x-ray, at maraming iba pang mga uri ng energies ng alon at radiasyon.