Cammini in un gas di elettroni

xantox, 7 Febbraio 2007 in Galleria

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Simulazione di traiettorie classiche in un gas bidimensionale di elettroni.1 Il transistor, il più comune dei dispositivi elettronici, contiene delle strutture che costringono il movimento degli elettroni, in modo che siano liberi di muoversi sul piano x-y ma che siano completamente confinati nella direzione z, formando un gas bidimensionale di elettroni (2DEG). I dettagli del movimento degli elettroni in un flusso 2DEG erano sconosciuti fino a recentemente, quando delle nuove tecnologie di microscopia hanno permesso l’osservazione dei cammini. 2

Classical 2-Dimensional Electron Flow (Computer simulation) © Eric J. Heller, Resonance Fine Art {flow} Classical 2-Dimensional Electron Flow (Computer simulation) © Eric J. Heller, Resonance Fine Art
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In modo inatteso, l’osservazione ha mostrato una struttura caotica invece di un flusso regolare, con una ramificazione dei cammini classici che ricorda delle forme naturali familiari. La simulazione ha dimostrato che questi motivi non sono dovuti a dei cammini energetici preferiti iscritti nel fondo, come per il percorso di un fiume su una valle, ma all’effetto caotico cumulato del movimento sulle irregolarità positive del paesaggio atomico.


  1. Digital Artwork © Eric J. Heller, Resonance Fine Art []
  2. M. A.Topinka, B. J. LeRoy, R. M. Westervelt, S. E. J. Shaw, R. Fleischmann, E. J. Heller, K. D. Maranowski, A. C. Gossard, “Coherent Branched Flow in a Two-Dimensional Electron Gas“, Nature, 410, 183 (2001) []

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