“ตัวแยกลำแสง” ที่ใช้กราฟีนสำหรับกระแสอิเล็กทรอนิกส์ถูกสร้างขึ้นโดยนักวิจัยในฝรั่งเศส เกาหลีใต้ และญี่ปุ่น สร้างขึ้น และเพื่อนร่วมงาน การทำงานของอุปกรณ์ที่ปรับแต่งได้นั้นเทียบได้โดยตรงกับการทำงานของออปติคอลอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ เทคโนโลยีนี้จะช่วยให้สามารถใช้อิเลคตรอนอินเตอร์เฟอโรเมทรีในนาโนเทคโนโลยีและควอนตัมคอมพิวติ้งได้ในไม่ช้า อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบออปติก
จะแยก
ลำแสงออกเป็นสองส่วน ส่งลำแสงแต่ละลำไปตามเส้นทางที่ต่างกันก่อนจะรวมลำแสงอีกครั้งที่เครื่องตรวจจับ การแทรกสอดของลำแสงที่วัดได้ที่เครื่องตรวจจับสามารถใช้เพื่อตรวจจับความแตกต่างเล็กน้อยของความยาวของเส้นทางทั้งสองได้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักฟิสิกส์เริ่มสนใจที่จะทำสิ่งที่คล้ายกัน
กับกระแสของอิเล็กตรอนในอุปกรณ์โซลิดสเตต โดยใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าอิเล็กตรอนทำตัวเป็นคลื่นในโลกควอนตัม กราฟีนเป็นแผ่นคาร์บอนที่มีความหนาเพียงหนึ่งอะตอม และได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่าเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการสร้าง “เลนส์ควอนตัมอิเล็กตรอน” ดังกล่าว อันที่จริง
นักวิจัยได้ใช้วัสดุนี้เพื่อสร้างอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์อิเล็กตรอนอย่างง่ายแล้ว ตอนนี้ ทีมงาน ได้สร้างตัวแยกลำแสงอิเล็กตรอนที่ปรับได้เต็มที่ ซึ่งสามารถใช้สร้างอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ มันใช้ประโยชน์จากควอนตัมฮอลล์เอฟเฟกต์ โดยการใช้สนามแม่เหล็กแรงสูงที่ตั้งฉากกับแผ่นกราฟีนจะทำให้กระแส
อิเล็กตรอนไหลรอบขอบของแผ่น กราฟีน pn ทางแยกการออกแบบอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของทีมมีจุดแยกกราฟีน pn ซึ่งประกอบด้วยเกล็ดกราฟีนระดับนาโนที่ด้านหนึ่งเจือด้วย p และอีกด้านถูกเจือด้วย n โดยใช้สนามไฟฟ้าสองสนามที่แตกต่างกัน อุปกรณ์นี้ทำงานโดยการฉีดกระแสอิเล็กตรอนที่มุมหนึ่ง
ของ ด้าน nซึ่งทำให้เกิดวงจรกระแสสองวงที่ด้านใดด้านหนึ่งของขอบเขต pn ซึ่งไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ในขณะที่ขอบของ ด้าน pมีอิเล็กตรอนหมุนวนเป็นวงตามเข็มนาฬิกา ด้านnมีช่องแยกสองช่องที่ไหลทวนเข็มนาฬิกา แต่ละช่องมีอิเล็กตรอนหมุนตรงข้ามกัน ณ จุดที่ทั้งสองวงพบกันครั้งแรก
ที่ขอบเขต
ผลของการอุโมงค์ควอนตัมหมายความว่าสัดส่วนของอิเล็กตรอนที่หมุนขึ้นในด้าน n จะถ่ายโอนไปยังด้านp ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปยังจุดนี้ผ่านเกทที่ปรับค่าได้ และเพื่อนร่วมงานค้นพบว่าพวกเขาสามารถควบคุมส่วนของการขุดอุโมงค์ได้อย่างเข้มงวด ซึ่งเป็นความสามารถที่เทียบได้
โดยตรงกับตัวแยกลำแสงที่ปรับได้ซึ่งใช้ในเครื่องวัดอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์แบบออปติก อิเล็กตรอนที่รวมตัวกันใหม่ที่ปลายอีกด้านของขอบเขต นักวิจัยได้ใช้แรงดันไฟฟ้าที่สองเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวแยกลำแสง “ย้อนกลับ” บังคับให้อิเล็กตรอนที่อยู่ในอุโมงค์กลับมารวมตัวกับกระแสที่ด้านn เพื่อตรวจสอบอิทธิพล
จากการสังเกต ทีมพบลักษณะการสั่นของกระแสไฟขาออกนี้ ซึ่งแปรผันตามแรงดันและความแรงของสนามแม่เหล็กที่ใช้กับตัวแยกลำแสงตัวแรก ในการเปรียบเทียบกับรูปแบบสัญญาณรบกวนที่เห็นในคานอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบรีคอมบิเนชัน การสั่นเหล่านี้บ่งชี้ความแตกต่างของเฟสระหว่างกระแส
ด้านข้างn ที่รวมกันอีกครั้ง ตอนนี้ทีมมีเป้าหมายที่จะกระชับการออกแบบเกล็ดกราฟีนของพวกเขา อาจนำไปสู่ความสามารถใหม่ขั้นสูงทั้งในด้านนาโนเทคโนโลยีและควอนตัมคอมพิวเตอร์ของอิเล็กตรอนในอุโมงค์เหล่านี้ ทีม ได้วัดกระแสเอาต์พุตที่ ด้าน pที่มุมตรงข้ามกับจุดที่ฉีดในปัจจุบัน
ซึ่งแบ่งปันโดยนักฟิสิกส์คนอื่นๆ เพียงไม่กี่คน ไม่ถือว่ามีความสำคัญหรือให้ผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญ และถึงกระนั้นก็ทำ รังสีสีดำจากมุมมองของพลังค์และผู้ร่วมสมัยของเขา เป็นเรื่องธรรมดาที่จะแสวงหาคำอธิบายเกี่ยวกับกฎเอนโทรปีในอิเล็กโทรไดนามิกส์ของแมกซ์เวลล์ ท้ายที่สุดแล้ว ทฤษฎีนั้นเป็นพื้นฐาน
และควรจะ
ควบคุมพฤติกรรมของออสซิลเลเตอร์ระดับจุลภาคที่ผลิตรังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากวัตถุสีดำ ในตอนแรกพลังค์เชื่อว่าเขาได้พิสูจน์ให้เห็นถึงการย้อนกลับไม่ได้ของกระบวนการแผ่รังสีผ่านการขาดความสมมาตรของเวลาในสมการของแมกซ์เวลล์ กล่าวคือ กฎของอิเล็กโทรไดนามิกส์แยกแยะ
ความแตกต่างระหว่างอดีตและปัจจุบัน ระหว่างเวลาไปข้างหน้าและเวลาย้อนกลับ อย่างไรก็ตาม ในปี 1897 ได้ทำลายข้อโต้แย้งนี้ ไฟฟ้าพลศาสตร์ แสดงให้เห็นว่าไม่ได้ให้ “ลูกศรของเวลา” มากไปกว่ากลศาสตร์ พลังค์ต้องหาวิธีอื่นในการพิสูจน์ว่าไม่สามารถย้อนกลับได้
ทฤษฎีควอนตัมถือกำเนิดขึ้น หรือมันเป็น? ค่าคงตัวของพลังค์ปรากฏขึ้นอย่างแน่นอน โดยมีสัญลักษณ์เดียวกันและค่าประมาณเดียวกับที่ใช้ในปัจจุบัน แต่แก่นแท้ของทฤษฎีควอนตัมคือการหาปริมาณพลังงาน ซึ่งยังห่างไกลจากความชัดเจนว่านี่คือสิ่งที่พลังค์คิดไว้ ตามที่เขาอธิบายในจดหมาย
ที่เขียนในปี 1931 การแนะนำของพลังงานควอนตัมในปี 1900 เป็น “ข้อสันนิษฐานที่เป็นทางการอย่างแท้จริง และผมไม่ได้คิดมาก ยกเว้นว่าไม่ว่าจะต้องเสียค่าใช้จ่ายเท่าใด ผมต้องนำมาซึ่งผลลัพธ์ที่เป็นบวก” พลังค์ไม่ได้เน้นย้ำถึงธรรมชาติที่ไม่ต่อเนื่องของกระบวนการพลังงาน และไม่ใส่ใจกับพฤติกรรม
โดยละเอียดของออสซิลเลเตอร์ที่เป็นนามธรรมของเขา สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่าความไม่ต่อเนื่องทางควอนตัม (ไม่ว่าจะหมายถึงอะไร) คือความแม่นยำที่น่าประทับใจของกฎการแผ่รังสีใหม่และค่าคงที่ของธรรมชาติที่ปรากฏอยู่ในนั้น นักปฏิวัติอนุรักษ์นิยมหากเกิดการปฏิวัติทางฟิสิกส์
ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2443 ดูเหมือนจะไม่มีใครสังเกตเห็น พลังค์ก็ไม่มีข้อยกเว้น และความสำคัญที่กำหนดให้กับงานของเขานั้นส่วนใหญ่เป็นการสร้างประวัติศาสตร์ขึ้นมาใหม่ ในขณะที่กฎการแผ่รังสีของพลังค์ได้รับการยอมรับอย่างรวดเร็ว สิ่งที่เราพิจารณาในปัจจุบันเกี่ยวกับความแปลกใหม่ทางแนวคิด
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
