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Filo quantico — Wikipedia

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Nella fisica della materia condensata, un filo quantico (dall'inglese quantum wire) è un filo conduttore di elettricità, nel quale gli effetti quantistici condizionano le proprietà di conduzione. A causa del confinamento degli elettroni di conduzione nella direzione trasversale del filo, la loro energia trasversa è quantizzata in una serie di valori discreti: E 0 {\displaystyle E_{0}} (stato fondamentale, minimo valore dell'energia), E 1 {\displaystyle E_{1}} ,... Una conseguenza di questa quantizzazione è che la classica formula per calcolare la resistenza di un filo elettrico : non è valida per i fili quantici (dove ρ {\displaystyle \rho } è la resistività, l {\displaystyle l} è la lunghezza del filo, e A {\displaystyle A} è l'area della sezione trasversale del filo). Per questo motivo è necessario un calcolo esatto dell'energia trasversa degli elettroni confinati per valutare la resistenza del filo. Come conseguenza della quantizzazione dell'energia dell'elettrone si ha che anche la resistenza è quantizzata. L'entità della quantizzazione è inversamente proporzionale al diametro del nanofilo per un dato materiale. Essa inoltre dipende dalle proprietà elettroniche del materiale e dalla massa efficace degli elettroni. In altri termini questo significa che dipende da come gli elettroni di conduzione interagiscono con gli atomi interni al materiale considerato. In pratica i semiconduttori mostrano una buona quantizzazione della conduttanza per fili con diametri di grandi dimensioni (100 nm) perché gli elettroni hanno un confinamento esteso. Per i metalli, la quantizzazione corrispondente al più basso stato di energia si osserva solo nei fili atomici.

Tema degli esploratori: fisica e astronomia (deposito sistematico; ricerca «fisica della materia condensata»).
Fonte: Wikipedia in italiano, voce «Filo quantico» — https://it.wikipedia.org/wiki/Filo_quantico
Wikidata Q613814 (dati Wikidata in CC0 1.0) — https://www.wikidata.org/wiki/Q613814
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