Хабарҳо саноат

Принсипҳои чип ва механикаи квантӣ

2023-10-20

Аксари бесаводҳо боварӣ доранд, ки механикаи квантӣ танҳо як бозии математикӣ аст, ки арзиши амалӣ надорад. Хаха, биёед як аҷдоди чипҳои компютериро пайдо кунем, лутфан ба намоиш нигаред:

Аксари бесаводҳо боварӣ доранд, ки механикаи квантӣ танҳо як бозии математикӣ аст, ки арзиши амалӣ надорад. Хаха, биёед як аҷдоди чипҳои компютериро пайдо кунем, лутфан ба намоиш нигаред:

Кондукторҳо, мо метавонем фаҳмем, изоляторҳо, мо низ фаҳмем. Бори аввал дӯстонам аз физика ошуфта шуданд ва ман метарсам, ки ин нимноқилҳо бошад. Бинобар ин ман ин карзро аз номи хамаи муаллимони физика бармегардонам.

Вақте ки атомҳо як чизи сахтро ташкил медиҳанд, бисёр электронҳои якхела бо ҳам омехта мешаванд, аммо механикаи квантӣ боварӣ дорад, ки ду электрони якхела наметавонанд дар як орбита бимонанд. Аз ин рӯ, барои он ки ин электронҳо дар як мадор мубориза накунанд, бисёр орбиталҳо ба якчанд орбиталҳо тақсим мешаванд. Бо хам фишурдани ин қадар орбиталҳо, онҳо тасодуфан наздик мешаванд ва орбиталҳои васеъи калон мешаванд. Ин навъи мадори васеъ, ки дар натиҷаи фишурдани бисёр орбиталҳои хуб ба вуҷуд омадааст, банди энергетикӣ номида мешавад.

Баъзе орбиталҳои васеъ бо электронҳо пур шуда, онҳоро ҳаракат карда наметавонанд. Баъзе орбиталҳои васеъ хеле холӣ буда, ба электронҳо озодона ҳаракат мекунанд. Электронҳо метавонанд ҳаракат кунанд ва ба таври макроскопӣ қувваи барқро гузаронанд. Ва баръакс, агар электронҳо ҳаракат карда натавонанд, онҳо қувваи барқро гузаронида наметавонанд.

Хуб, биёед ҳама чизро оддӣ нигоҳ дорем ва дар бораи мафҳумҳои "баҳои нархҳо, бандҳои пурра, банди мамнӯъ ва роҳнамо" ёдовар нашавем. Барои диққат додан ба доира омода шавед!

Баъзе орбиталҳои пур ба орбиталҳои холӣ хеле наздиканд ва электронҳо метавонанд аз мадори пурра ба мадори холӣ бемалол ҳаракат кунанд ва ба онҳо имкон диҳанд, ки озодона ҳаракат кунанд. Ин кондуктор аст. Принсипи ноқилӣ дар металлҳои яквалентӣ каме фарқ мекунад.

Аммо аксар вақт дар байни ду орбитали васеъ фосила вуҷуд дорад ва электронҳо танҳо аз он убур карда наметавонанд, бинобар ин онҳо қувваи барқро намегузаронанд. Аммо агар паҳнои фосила дар ҳудуди 5 эв бошад, илова кардани энергияи изофӣ ба электрон низ метавонад аз мадори холӣ убур карда, озодона дар саросари он ҳаракат кунад, ки ноқил аст. Ин навъи сахти дорои паҳнои фосила аз 5 эв зиёд нест, баъзан ноқилкунанда ва баъзан не, бинобар ин онро нимноқил меноманд.

Агар фосила аз 5 ev зиёд бошад, пас онро асосан қатъ кардан лозим аст. Дар шароити муқаррарӣ, электронҳо убур карда наметавонанд, ки ин изолятор аст. Албатта, агар энергия ба қадри кофӣ калон бошад, бигзор фосилаи 5 эв, ҳатто 50 эв метавонад аз он гузарад, масалан, қувваи барқи баландшиддати ҳаворо мешиканад.

Дар ин лаҳза назарияи гурӯҳе, ки механикаи квантӣ таҳия кардааст, қариб шакл гирифтааст. Назарияи банд фарқиятҳои асосии байни ноқилҳо, изоляторҳо ва нимноқилҳоро, ки аз фосилаи байни орбиталҳои пур ва холӣ ва аз ҷиҳати академикӣ аз паҳнои банд байни бандҳои валентӣ ва ноқилӣ вобастаанд, ба таври мунтазам шарҳ медиҳад.

Вақте ки атомҳо як чизи сахтро ташкил медиҳанд, бисёр электронҳои якхела бо ҳам омехта мешаванд, аммо механикаи квантӣ боварӣ дорад, ки ду электрони якхела наметавонанд дар як орбита бимонанд. Аз ин рӯ, барои он ки ин электронҳо дар як мадор мубориза накунанд, бисёр орбиталҳо ба якчанд орбиталҳо тақсим мешаванд. Бо хам фишурдани ин қадар орбиталҳо, онҳо тасодуфан наздик мешаванд ва орбиталҳои васеъи калон мешаванд. Ин навъи мадори васеъ, ки дар натиҷаи фишурдани бисёр орбиталҳои хуб ба вуҷуд омадааст, банди энергетикӣ номида мешавад.

Баъзе орбиталҳои васеъ бо электронҳо пур шуда, онҳоро ҳаракат карда наметавонанд. Баъзе орбиталҳои васеъ хеле холӣ буда, ба электронҳо озодона ҳаракат мекунанд. Электронҳо метавонанд ҳаракат кунанд ва ба таври макроскопӣ қувваи барқро гузаронанд. Ва баръакс, агар электронҳо ҳаракат карда натавонанд, онҳо қувваи барқро гузаронида наметавонанд.

Хуб, биёед ҳама чизро оддӣ нигоҳ дорем ва дар бораи мафҳумҳои "баҳои нархҳо, бандҳои пурра, банди мамнӯъ ва роҳнамо" ёдовар нашавем. Барои диққат додан ба доира омода шавед!

Баъзе орбиталҳои пур ба орбиталҳои холӣ хеле наздиканд ва электронҳо метавонанд аз мадори пурра ба мадори холӣ бемалол ҳаракат кунанд ва ба онҳо имкон диҳанд, ки озодона ҳаракат кунанд. Ин кондуктор аст. Принсипи ноқилӣ дар металлҳои яквалентӣ каме фарқ мекунад.

Аммо аксар вақт дар байни ду орбитали васеъ фосила вуҷуд дорад ва электронҳо танҳо аз он убур карда наметавонанд, бинобар ин онҳо қувваи барқро намегузаронанд. Аммо агар паҳнои фосила дар ҳудуди 5 эв бошад, илова кардани энергияи изофӣ ба электрон низ метавонад аз мадори холӣ убур карда, озодона дар саросари он ҳаракат кунад, ки ноқил аст. Ин навъи сахти дорои паҳнои фосила аз 5 эв зиёд нест, баъзан ноқилкунанда ва баъзан не, бинобар ин онро нимноқил меноманд.

Агар фосила аз 5 ev зиёд бошад, пас онро асосан қатъ кардан лозим аст. Дар шароити муқаррарӣ, электронҳо убур карда наметавонанд, ки ин изолятор аст. Албатта, агар энергия ба қадри кофӣ калон бошад, бигзор фосилаи 5 эв, ҳатто 50 эв метавонад аз он гузарад, масалан, қувваи барқи баландшиддати ҳаворо мешиканад.

Дар ин лаҳза назарияи гурӯҳе, ки механикаи квантӣ таҳия кардааст, қариб шакл гирифтааст. Назарияи банд фарқиятҳои асосии байни ноқилҳо, изоляторҳо ва нимноқилҳоро, ки аз фосилаи байни орбиталҳои пур ва холӣ ва аз ҷиҳати академикӣ аз паҳнои банд байни бандҳои валентӣ ва ноқилӣ вобастаанд, ба таври мунтазам шарҳ медиҳад.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept