Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Физикам удалось обнаружить и зафиксировать парадокс Браеса в полупроводниковой сети

Франко-бельгийская группа ученых-физиков сумела зафиксировать парадокс Браеса в одной отдельно взятой цепи полупроводников. Законы транспортировки в этой сети подчиняются основным законам квантовой механики.
Автор: Роман Галиброда
Написал: halibroda Дата: 2012-11-03 13:37
Франко-бельгийская группа ученых-физиков сумела зафиксировать парадокс Браеса в одной отдельно взятой цепи полупроводников. Законы транспортировки в этой сети подчиняются основным законам квантовой механики.


Такое явление, как парадокс Браеса, впервые было открыто и описано немецким математиком Дитрихом Браесом. В своих теоритических изысканиях ученый использовал обычную дорожную сеть. Смысл парадокса Браеса заключается в следующем: начальную и конечную точки определенного отрезка пути соединяют 2 дороги, имеющие одинаковую протяженность. Скорость движения транспорта по разным дорогам зависит от загруженности выбранной дороги. В результате водители, которые имеют представление о степени загруженности, отправляются одним путем, остальные же автомобили движутся другой дорогой. Согласно парадоксу Браеса, путь до точки назначения занимает определенный фиксированный отрезок времени.

Если в сеть из двух дорог добавить третью дорогу, имеющую наименьшую протяженность, происходит нарушение симметрии. Новая третья дорога, будучи самой короткой, кажется с точки зрения водителей самой выгодной и быстрой. Далее именно этим путем отправляется большее число автомобилей, в результате чего система приобретает новое равновесие. При этом время, которое придется затратить для достижения финишной прямой, значительно увеличивается. В этом и заключается смысл парадокса Браеса – любой водитель старается думать и действовать оптимальным образом, а увеличение количества дорог приводит к обратному эффекту, чем ожидалось.

Чтобы доказать наличие подобного эффекта на уровне мезоскопической физики, ученые изготовили образец, который представлял собой сеть полупроводников. Размер сети составлял 1 на 1,6 мкм. С одной стороны установка соединялась так называемым истоком, а с другой – со стоком. Сверху и снизу сеть имела узкие каналы, которые «стесняли» электронный поток. В средней части цепи имелся дополнительный третий канал, имеющий изменяемую ширину.

Расчеты физиков показали, что дополнительный третий канал в цепи в действительности не делает сеть более эффективной в целом. Проходящий по установке ток начинает падать при увеличении центральной шины до 150 нм, а значение тока со стороны стока приходит к восстановлению только тогда, когда ширина центрального канала становится более 500 нм.

Сеть, задействованная в эксперименте, была изготовлена на основе обыкновенной гетероструктуры. Изготовить несколько подобных цепей, которые бы отличались только шириной центральной шины, достаточно сложно, поэтому применялся один единственный образец, свойства которого можно было изменять при помощи атомно-силового микроскопа. Подавая на сеть иглой микроскопа напряжение определенной величины, можно было добиться изменения электропроводности, то есть имитировать сужение либо расширение центрального канала.

Таким образом, парадокс Браеса был обнаружен и на уровне микромира. Ученые предполагают, что такие изыскания могут поспособствовать дополнительным исследованиям других физиков, изучающих такие системы, как плазмонные интерферометры.



Похожие страницы :

Рейтинг:
Комментарии: (0)

Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.041 секунды