МЕНЮ

Туннельный эффект – миф квантовой физики

Объяснение туннельного эффекта представлено на качественном уровне на основе эфиродинамической концепции взаимодействия микрочастиц, фотонных потоков с атомами вещества и фотоэффекта. Рассмотрены физические проявления эффекта: альфа-распад атомных ядер, туннельный эффект при термоядерном синтезе, одноэлектронное туннелирование, автоэлектронная эмиссия.

Введение. Туннельный эффект (туннелирование) [1] — квантовый переход системы через область движения, запрещённую классической механикой. Типичный пример такого процесса — прохождение частицы через потенциальный барьер, когда её энергия ε меньше высоты барьера. Импульс частицы р в этом случае, определяемый из соотношения

ε = р2 /2m + U(x),                                                                                                 (1)

где U(x) — потенциальная энергия частицы (m — масса), был бы в области внутри барьера,

ε < U(x), мнимой величиной.

В квантовой механике благодаря  неопределенностей соотношению [2] между импульсом и координатой подбарьерное движение оказывается возможным. Согласно принципу неопределённости у частицы не могут быть одновременно точно измерены положение и скорость (импульс). Таким образом, малая неопределенность координаты частицы (с точностью до толщины барьера) приводит к неопределенности ее импульса,  следовательно, и кинетической энергии. Соответственно, появляется некоторая вероятность прохождения частицы сквозь потенциальный барьер.

Туннельный эффект позволяет понять механизм альфа-распада тяжёлых ядер и обусловливает возможность протекания термоядерных реакций на Солнце и звёздах при температуре в десятки и сотни млн. градусов, а также в земных условиях в виде термоядерных взрывов или управляемого ядерного синтеза. Благодаря туннельному эффекту возможен электрический ток между двумя металлами, разделёнными тонкой диэлектрической перегородкой. Эти металлы могут находиться как в нормальном, так и в сверхпроводящем состоянии. В последнем случае может иметь место Джозефсона эффект. Туннельному эффекту обязаны такие явления, происходящие в сильных электрических полях, как автоионизация атомов и автоэлектронная эмиссия из металлов.

Туннельный эффект широко используется в технике: сканирующий электронный микроскоп  как исследовательский инструмент в физике, электронике, биологии, медицине, материаловедении, и т. д.; как элементы электронных устройств — туннельные диоды и туннельные транзисторы.

Из выше изложенного очевидно широкое применение туннельного эффекта в различных областях науки и техники. Современный рост интереса к изучению квантового туннелирования связан также с прогрессом в наноэлектронике, где возникает возможность использования квантовых эффектов для качественно новых технологий, например, туннелирование в управляемом двуямном потенциале часто используется как модель построения кубитов. [3] 

Теоретическое обоснование туннельный эффект получил в рамках формализма квантовой механики, описывающей движение микрочастиц и их взаимодействие. С математической точки зрения формализм квантовой механики не вызывает никаких сомнений. Теоретические результаты, полученные при описании туннельного эффекта, во многих случаях хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Однако проблема заключается в том, что формализм квантовой механики не адекватен сущности физических процессов, что накладывает существенные ограничения  на представления и развитие многих областей физики, в которых используется туннельный эффект.

В основу квантовой физики туннельного эффекта положены мифы о корпускулярно – волновом дуализме [4] и свободном электроне [5]. При этом широко используются нерешенные проблемы физики электричества: представление сущности электрического заряда и электрической силы. В атомной физике не разработаны вопросы  структуры атома и механизмы внутриатомного взаимодействия. Очевидно также, что принципы неопределенности возникают при любой статистической обработке результатов экспериментов и не имеют никакого отношения к природе взаимодействия частиц в микромире. А потому объяснение туннельного эффекта ссылкой на данный принцип нам ничего не прибавляет в понимании физического процесса. [6]

Указанные выше проблемы адекватно решены классической физикой в рамках ее новой парадигмы  — эфиродинамики. Теория эфиродинамики, ее методологические аспекты и приложения являются предметом современных глубоких и детальных обзоров и исследований. [7]

Целью настоящей работы является вскрытие физической сущности туннельного эффекта на основе эфиродинамической концепции взаимодействия микрочастиц, фотонных потоков с веществом и фотоэффекта.

Краткая история туннельного эффекта. Туннельный эффект обычно связывают в первую очередь с открытием в 1896 г. А. Беккерелем явления радиоактивного распада, изучение которого продолжили супруги Мария и Пьер Кюри. Далее в 1901 г. последовали  интерферометрические исследования Р. Ф. Эрхартом  по поведению газов между электродами в различных режимах и последующей интерпретации этих опытов Д. Томсоном. Затем в 1926 г. Ф. Розер в результате экспериментов с помощью чувствительного гальванометра зафиксировал стационарное поле электронной эмиссии, возникающее между близко расположенными электродами даже в глубоком вакууме. [8]

Осознание возможности прохождения квантово-механической частицы через потенциальный барьер тесно связано с развитием основных положений квантовой механики в 1920-х годах. На протяжении короткого отрезка времени протяженностью лишь несколько месяцев – с ноября 1926 г. до конца июня 1928 г. – в печать были направлены сразу несколько работ, посвященных исследованию различных проявлений туннельного эффекта, в которых были разработаны основы теории явления квантового туннелирования практически в том виде, в каком они изложены во многих учебниках по квантовой механике и по сей день. [9]

Ярким примером успешного использования формализма квантового туннелирования (причем без ясного понимания квантовой системы) является разработанная Г. Гамовым и – независимо – Р. Герни и Э. Кондони теория альфа-распада атомов. [10] Эти работы не только позволили построить количественную теорию, объясняющую основные свойства альфа-распада, но и послужили дальнейшему развитию теории туннельного эффекта. В частности, одна из постановок задач о прохождении потенциального барьера соответствует случаю, когда на барьер падает стационарный поток частиц и требуется найти величину прошедшего потока. Для таких задач вводится коэффициент прозрачности барьера D, равный отношению интенсивностей прошедшего и падающего потоков. Из обратимости по времени следует, что коэффициент прозрачности для переходов в «прямом» и обратном направлениях одинаковы. В одномерном случае коэффициент прозрачности может быть записан в виде

                           x2

D = D0 exp{-2/ћ ∫ dx[2m(U(x) — ε)]1/2};                                                                (2)

                                 x1

интегрирование проводится по классически недоступной области, х1,2 — точки поворота, определяемые из условия U(х1,2) = ε.  В точках поворота в пределе классической механики импульс частицы обращается в нуль. Коэффициент D0 требует для своего определения точного решения квантово-механической задачи.

Дополнительно значимость работе Гамова придавало и то, что он придумал для

нового эффекта яркое, запоминающееся название – “туннельный эффект”, оставшееся,

по-видимому, навсегда в физической терминологии. Хотя никаких реальных туннелей тут нет, но название намекает на какую-то загадочность и, может быть, даже мистику. [3]

Посетив семинар Гамова, немецкий учёный Макс Борн успешно развил его теорию, предположив, что “эффект туннелирования” не ограничивается сферой ядерной физики, а имеет гораздо более широкое действие, поскольку возникает по законам квантовой механики и, таким образом, применим для описания явлений во многих других системах: при автономной эмиссии из металла в вакуум, к примеру, по  закону Фаулера –

Нордгейма”, сформулированного в том же 1928 году.

В 1957 году изучение полупроводников, развитие транзисторных и диодных технологий, привели к открытию туннелирования электронов в механических частицах. В 1973 году американец Д. Джозефсон получил  Нобелевскую премию  по физике “За теоретическое предсказание свойств тока сверхпроводимости, проходящего через туннельный барьер”, вместе с ним премии удостоились японец Л. Эсаки и норвежец 

И. Гиевер  “За экспериментальные открытия туннельных явлений в полупроводниках и сверхпроводниках соответственно”. Совсем недавно, в 2016 г., было открыто квантовое туннелирование молекул воды, точнее, квантовое туннельное состояние молекул воды, заключенной в 5Å-туннельных каналах в минеральном берилле, характеризующемся

расширенной  делокализацией протонов и электронов. [11]

“Туннельные эффекты” с точки зрения эфиродинамической концепции. Представления о физической сущности явления туннелирования в разных областях физики будем рассматривать на основе понятий,  изложенных в работах:  [12] — о сущности электрического заряда, магнитной и электрической сил, [13] — модели атома, [14, 15] –явления радиоактивности и альфа-распада.

Электрический заряд – это мера потока эфира, величина пропорциональная массе, таким образом,  всегда знакоопределенная, т. е. положительная.

Электрическая и магнитная силы — это интерпретации сил, обусловленных движением потоков эфира. В случае электрической – это сила, обусловленная движением потока эфира от одного тела к другому. При этом одно тело является истоком (генератором) потока эфира, а второе его стоком (поглотителем). В атоме этот случай наблюдается только в протон-электронной паре. Поэтому атом всегда электрически нейтральный.

В случае магнитной – это сила, обусловленная потоками эфира, которые увлекаются вращающимися телами (элементарными частицами). Если тела вращаются синфазно относительно друг друга, то встречные потоки, увлекаемого эфира, направлены навстречу друг другу, что вызовет  отталкивание тел друг от друга, т. е. появится сила отталкивания. При  противофазном вращении тел между ними появится сила притяжения. Взаимодействие всех элементов атома происходит только с помощью магнитных сил.

Альфа-распад. Это процесс распада атома с испусканием протон-электронных пар и нейтронов одновременно, в результате которого помимо дочернего атома формируется атом гелия, сопровождаемый  излучением фотонов и тепловой энергии. Системный закон альфа-распада будет иметь следующий вид:

Zα = AZX→A-4Z-2Y+ 2(p+e) + 2n + Еγ + ∆Е →A-4Z-2Y+ 42Не + Еγ + ∆Е;              (3)

где A – массовое число (суммарное число протон-электронных пар и нейтронов в атоме),  Z — “заряд ядра”  или число протон-электронных пар в атоме, X – материнский атом,

m = 2 — число протон-электронных пар (p+e), k = 2 — число нейтронов (n), A-4Z-2Y – дочерний атом,  Еγ – суммарная энергия излучения, ∆Е – обобщенные тепловые потери.

Условием альфа-распада является превышение энергии совокупных внутренних магнитных сил отталкивания Еот  над энергией совокупных внутренних магнитных сил притяжения Епр за счет энергии внешних факторов Евн:

Еот + Евн > Епр.                                                                                                        (4)

Механизм альфа-распада  заключается в следующем. Процесс распада всегда начинается  с возбуждения атома, конкретно его протон-электронных пар, энергией внешних факторов. В качестве примера  внешнего фактора будем рассматривать внешнее излучение в виде многофотонного потока. Известно, что наименьшая энергия возбуждения приходится на внешнюю протон-электронную пару атома. В зависимости от расстояния до ядра атома соответствующая протон-электронная пара требует соответствующей энергии возбуждения, которая растет по мере приближения к ядру. В результате возбуждения протон-электронной пары электрон отдаляется от протона, что соответствует увеличению радиуса протон-электронной пары, в случае внешней пары – увеличению радиуса атома. В соответствии с законом сохранения момента количества вращения изменение радиуса протон-электронной пары вызовет соответственно увеличение массы протона и электрона и уменьшение скорости их вращения. Уменьшение скорости вращения протона соответственно приведет к уменьшению магнитной силы притяжения (сцепления) его с нейтроном, т. е. с ядром атома. С другой стороны увеличение массы протона увеличивает центробежную силу, приложенную к нему.

Это уменьшение величины силы притяжения и увеличение центробежной приведет к изменению баланса внутриядерных сил, обеспечивающих устойчивость атома, и в определенный момент к выполнению условия (4).

В результате действия энергии внешних факторов, а также  возросших центробежных сил, от атома отделяется внешняя протон-электронная пара, имеющая наименьшую энергию связи с атомом.  Вслед за протон-электронной парой вылетает нейтрон, вследствие потери объекта сцепления. Потеря атомом нейтрона приводит к изменению физических параметров дочернего атома: в частности, к увеличению радиуса дочернего атома. Это обусловлено функциональным назначением нейтрона – формировать радиус атома. Таким образом, дочерний  атом по своим физическим параметрам приближается к параметрам материнского атома. Это обстоятельство облегчает процесс отделения следующей протон-электронной пары и нейтрона. Отделившаяся совокупность протон-электронных пар и нейтронов объединяется (синтезирует)  в атом гелия. Согласно современным представлениям минимальное время ядерных процессов составляет 10-12 с. Очевидно, что время синтеза атома гелия будет менее этой величины.

После синтеза атома гелия  образуются две синфазно вращающиеся системы (атомы): дочерний и гелия. В результате такого вращения между вновь образованными атомами появляется магнитная сила отталкивания, которая  обуславливает вылет атома гелия за пределы вещества, таким образом,  формируя излучение альфа-частиц.

Альфа-радиоактивные ядра в таблице нуклидов появляются, начиная с атомного номера 52 (теллур) и массового числа около 106—110, а при атомном номере больше 82 и массовом числе больше 200 практически все нуклиды альфа-радиоактивны, хотя альфа-распад у них может быть и не доминирующей модой распада. [16]

Альфа-распад из высоковозбуждённых состояний атома наблюдается и у ряда лёгких нуклидов, например у лития-7. Среди лёгких нуклидов альфа-распад из основного состояния испытывают гелий-5 (распадается в α + n), литий-5 (α + p), бериллий-6 (α + 2p), бериллий-8 (2α) и бор-9 (2α + p).

Время жизни атома характеризуется периодом полураспада [17]. Наблюдаемые времена жизни α-активных ядер лежат в пределах от 1017 лет (204Pb) до 3·10-7 с (212Po). Долгоживущими являются нуклиды 142Ce, 144Ne, 174Hf, периоды полураспада которых составляют (2 — 5)·1015 лет.

Согласно современным представлениям общего аналитического выражения зависимости периода полураспада от параметров атома не существует. Рассмотрим факторы, влияющие на альфа-распад. Исходя из выше рассмотренного механизма альфа-распада период полураспада определяется энергией внешних факторов, энергией магнитных  и центробежных внутриядерных сил притяжения и отталкивания – в общем виде от структуры атома T1/2 = f (Евн, Z, A). Например, период полураспада уменьшается с ростом числа протон-электронных пар (Z) атома: у резерфордия-267  (104) он составляет около 1,3 часов, у рентгения-282 (111) – всего 2,1 минуты, у оганессона-294 (118) исчисляется сотнями микросекунд; и меняется в зависимости от массового числа А: у резерфордия-261  (104) он составляет около 68 с, у резерфордия-259  (104) – 2,4 с.

            Согласно традиционным представлениям кинетическая энергия α-частиц при альфа-распаде (Еα) определяется массами исходного и конечного атома и α-частицы. Эта энергия может несколько уменьшаться, если конечный атом образуется в возбуждённом состоянии и, напротив, несколько увеличиваться, если возбуждённым был испускающее α-частицу атом (такие частицы с увеличенной энергией называются длиннопробежными). Однако,  во всех случаях энергия альфа-распада продолжает быть однозначно связана с разностью масс и уровнями возбуждения исходного и конечного атомов, а потому спектр испускаемых α-частиц всегда является не сплошным, а линейчатым. [18]

Энергия, выделившаяся при альфа-распаде:

E = [mA — mA-4 — mα]c2,                                                                                               (5)

где mА и mA-4 — массы материнского и дочернего ядер, mα, — масса альфа-частицы.

Согласно экспериментальным данным скорость вылета альфа-частицы составляет от 9,4·106 м/с (изотоп неодима 144Nd) до 23,7·106 м/с  (изотопа полония 212mPo).  Т. е. величина скорости вылета альфа-частицы значительно меньше скорости света

с ≈ 3·108 м/с, что указывает на некорректность определения  кинетической энергии

α-частицы по формуле (5).

Предположим, что α-частица имеет равномерное ускоренное движение. Тогда кинетическая энергия α-частицы:

 Eα = Евр + Еус  = Евр + mα vα2/2,                                                                               (6)

где Евр – кинетическая энергия вращения вокруг собственной оси, Еус  — кинетическая энергия  прямолинейного ускоренного движения, vα – скорость вылета.

Сила, вызывающая прямолинейное ускоренное движение частицы, это магнитная сила отталкивания между дочерним атомом Fмд  и α-частицей Fмα:

Fус = Fмд + Fмα = (Mд + Mα)/r = (mдRд2ωд+ mαRα2ωα) /r,                                        (7)

где Mд , Mα – моменты силы, Rд, Rα – радиусы, ωд, ωα —  собственные скорости вращения дочернего атома и α-частицы, соответственно; r – расстояние между частицами.

            Представим силу ускоренного движения как момент импульса:

 Fус =∆p/∆t =∆(mv)/∆t.                                                                                             (8)

Тогда

∆(mv)/∆t = (mдRд2ωд+ mαRα2ωα) /r.                                                                         (9)

Из выражения (9) очевидно, что скорость вылета α-частицы v определяется  не только массами, но и величинами радиусов и собственными скоростями вращения дочернего атома и α-частицы.

Из выше изложенного следует, что альфа-распад это детерминированный процесс, обусловленный воздействием энергии внешних факторов на структуру атома, в процессе которого происходит отделение протон-электронных пар и нейтронов и синтез их в атом гелия.

Туннельный эффект при термоядерном синтезе. Другой важный пример туннельного эффекта — процесс термоядерного синтеза, питающий энергией звезды. Один из этапов термоядерного синтеза — столкновение двух ядер дейтерия (по одному протону и одному нейтрону в каждом), в результате чего образуется ядро гелия-3 (два протона и один нейтрон) и испускается один нейтрон [19]:

21H + 21H →32He + n + ∆Е.                                                                           (10)

Для понимания сущности данного процесса необходимо отметить условия начала и проведения реакции синтеза. В жизни любой звезды, включая Солнце, реакция термоядерного синтеза начинаются, когда в процессе гравитационного сжатия ее масса достигает величины 0,1 массы ее конечного значения, а температура в центре звезды достигнет 106 K. 

Согласно эфиродинамическим представлениям, устойчивость атома и его ядра обеспечивают магнитные силы притяжения между протоном и нейтроном, которые больше магнитных сил отталкивания между протонами или нейтронами.

Реакция слияния атомов начинается тогда, когда их сталкивающиеся ядра находятся в области их взаимного ядерного притяжения. Они оказываются в этой области в результате процесса общего гравитационного сжатия. Т. е. в качестве внешней энергии, обеспечивающей реакцию синтеза, в данном случае, используется энергия сжатия или давления. Механизм состоит в следующем. Сила гравитационного сжатия, приложенная к атомам дейтерия,  сталкивает их таким образом, что они оказываются в области действия собственных совокупных магнитных сил притяжения и отталкивания атомов. Причем магнитные силы электронных оболочек одного атома отталкивают протоны ядер второго, но притягивают его нейтроны. В виду того, что скорость вращения нейтрона вокруг собственной оси больше, чем у протона, то силы притяжения в целом оказываются больше сил отталкивания, что способствует слиянию ядер обоих атомов. В результате слияния образуется  атом гелия 42He, с его ромбовидной структурой ядра, обеспечивающей атому гелия высокую устойчивость.

Из эфиродинамики известно, что радиус электронной оболочки формируется вследствие магнитных сил притяжения нейтронов атома. У дейтерия ядро атома содержит один нейтрон, а у гелия – два, соответственно радиус атома дейтерия будет больше  радиуса атома гелия. Уменьшение радиуса атома (протон-электронной пары), как правило, сопровождается излучением фотонов и тепловой энергии. Поэтому при синтезе двух атомов дейтерия с образованием  гелия, в процессе трансформации его электронной структуры,  излучаются фотоны  и  выделяется тепловая энергия.

Вторым внешним фактором, влияющим на процесс синтеза, является внутренняя температура звезды. Температура — это мера средней кинетической энергии теплового движения частиц системы [20], т. е. атомов водорода, дейтерия и гелия внутри звезды. Во внутренней области Солнца при температурах 106 — 107 K атомы водорода и гелия ионизованы (возбуждены). Во внешних областях, где температура падает до 104 — 105 K, атомы уже могут находиться в нейтральном состоянии. Происходит изменение механизма передачи энергии. Атомы водорода и гелия  могут эффективно поглощать фотоны, переходя в ионизованное состояние, и вновь излучать их, становясь нейтральными.

Процесс ионизации атомов гелия способствует их распаду на изотоп 32He  и нейтрон.

Исходя из выше изложенного, процесс термоядерного синтеза в недрах звезд можно представить в следующем виде:

21H + 21H →42Не + Еγ + ∆Е 32He + n + Еγ + ∆Е.                                           (10)

Таким образом, процесс термоядерного синтеза происходит, как и альфа-распад, в результате воздействия энергии внешних факторов (давления и температуры) на атомы, в частности дейтерия, вследствие чего осуществляется реакция синтеза.

Одноэлектронное туннелирование. Одним из примеров квантовых эффектов в квантово-размерных структурах является одноэлектронное туннелирование [21]. Эффект заключается в порционном одноэлектронном переносе заряда через одиночный туннельный переход между двумя металлическими контактами и тонким слоем диэлектрика между ними. Это возможно в переходах с малой собственной емкостью С, при которой напряжение изменяется на величину:

            ∆U = q/C,                                                                                                              (11)

где q=1,6·10-19 Кл – заряд электрона.

Изменение напряжения должно быть больше напряжения термических флюктуаций (теплового потенциала):

∆U ≥ kT/q,                                                                                                             (12)

где k=8,6·10-5 эВ/К – постоянная Больцмана.

            Теория одноэлектронного туннелирования изначально построена на простейшем механизме – непосредственное квантовомеханическое туннелирование электронов

без учета альтернативных подходов, например, без учета механизма проводимости в тонких диэлектрических пленках, входящих в структуру металл-диэлектрик-металл (МДМ) [22].

Квантовомеханическое туннелирование электронов это один из мифов квантовой механики вследствие того, что не существует экспериментальной базы, подтверждающей явление свободного электрона, тем более что электрон является носителем электрического заряда  в структурах МДМ. Единственная гипотеза существования электрона в свободном состоянии предложена эфиродинамической концепцией, которая предполагает время жизни электрона не более 10-8 с, что  окончательно снимает вопрос о квантовомеханическом туннелировании электронов.

            Еще в 1874 г. Дж. Стонеем было установлено, что перенос электрического заряда осуществляется носителями, которые не являются элементами структуры атома (в современном представлении – электроны и протоны). В структурах МДМ такими носителями являются фотоны, а величина q = 1,6·10-19 Кл ориентировочно является удвоенной величиной электрического заряда фотонов ультрафиолетового диапазона.

            Как правило, электропроводность тонкого слоя диэлектрика определяется рядом механизмов проводимости. Наиболее распространённым и однозначно обнаруживаемым механизмом проводимости является эмиссия Шоттки [23]. Реже встречается эмиссия, вызванная наличием ловушек, именуемая эффектом Пула-Френкеля [24]. И крайне редко встречается туннелирование через трапецеидальный барьер (в сильных полях), именуемое туннелированием Фаулера-Нордгейма [25].

            Рассмотрим механизм эмиссии Шоттки, с учетом того, что основным носителем электрического заряда в структурах МДМ является фотон. Эффект Шоттки заключается в росте тока насыщения из твердого тела (металлический контакт) под действием внешнего ускоряющего электрического поля вследствие уменьшения работы выхода из твердого тела. Напомним, что работа выхода [26] это наименьшая энергия фотонов, при которой возможен фотоэффект данного вещества. Так как внешнее ускоряющее электрическое поле приложено также и к тонкому слою диэлектрика, то эффект Шоттки также будет проявляться и в нем.

            Таким образом, в результате воздействия внешнего ускоряющего электрического поля в металлическом контакте начинается рост концентрации носителей электрического заряда (фотонов), которые в области контакта с тонким слоем диэлектрика инжектируют в диэлектрик [27]. Прохождение инжекционных токов является одним из механизмов переноса заряда в тонких диэлектрических плёнках. 

Связь между током J и напряжением U на слое толщиной d определяется законом Мотта – Пекара [28]:

            J = 9/8 εε0μэфф U2/d3,                                                                                               (13)

где  ε – относительная диэлектрическая проницаемость пленок, ε0 – диэлектрическая постоянная, μэфф – эффективная подвижность носителей.

Рост инжекционного тока происходит неравномерно. Это обусловлено неравномерностью спектра генерации фотонов одной протон-электронной парой  и наличия нескольких протон-электронных пар, осуществляющих генерацию, в верхнем слое атома диэлектрика.

Кроме того электрические свойства веществ являются функцией их состава и строения, поэтому скачкообразное изменение электрических параметров (диэлектрической проницаемости, проводимости и др.) на межфазной границе является таким же неотъемлемым свойством границы, как и изменение состава.

            Таким образом, одноэлектронное туннелирование это процесс прохождения  электрического тока (потока фотонов) в структуре МДМ, с учетом разных эффектов (Шоттки, ловушек и т. п.) размеры которой соизмеримы с размерами атомов вещества.

Автоэлектронная эмиссия. Физическая сущность автоэлектронной эмиссии раскрыта в работе [29]. Показано, что автоэлектронная эмиссия это один из видов фотонной эмиссии, характеризующийся излучением фотонов под воздействием внешнего источника тока, а полевая форма уравнения Р. Фаулера и Л. Нордхейма – это один из способов представления известного уравнения Ричардсона и Дешмана, описывающего нулевой ток  электровакуумного диода.

Выводы. В данной работе рассмотрены ряд физических процессов (альфа-распад атомных ядер, туннельный эффект при термоядерном синтезе, одноэлектронное туннелирование, автоэлектронная эмиссия) на основе эфиродинамической концепции представлений о сущности электрического заряда, электрических и магнитных сил, взаимодействии элементарных частиц, явления радиоактивности и процессов распада атомов.

Все указанные выше физические процессы имеют адекватное представление без использования формализма квантовой механики, что снимает предположение о туннельном эффекте, как исключительно чисто квантовом явлении.

Мифология квантового туннельного эффекта строится на исходных мифах самой квантовой механики о корпускулярно волновом дуализме, соотношении неопределенностей, свободном электроне.

Литература.

  1. http://femto.com.ua/articles/part_2/4170.html Туннельный эффект.
  2. https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/081/150.htm Неопределённостей соотношение.
  3. Келдыш Л. В. Динамическое туннелирование //Вестник Российской академии наук. – 2016. – Т. 86. – №. 12. – С. 1059-1072.
  4. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ – МИФ ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ.
  5. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  Миф об открытии электрона.
  6. http://www.mirkin.iri-as.org/stat/tunnelny_effect.pdf Миркин Владислав. Туннельный эффект при ядерном синтезе.
  7. Колтовой Н.А. Новая физика. Книга 5. Часть 14. Москва. 2017. 324с.
  8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Туннельный_эффект.
  9. Жёлтиков А. М. «Теория фотоионизации Келдыша: через барьеры». УФН 187 1169–1204 (2017).
  10. ДАВЫДОВ А. С. ТЕОРИЯ АТОМНОГО ЯДРА. ГИ ФМЛ, 1958, — 612 с.
  11. Кревчик В. Д., Семенов М. Б., Кревчик П. В. КВАНТОВОЕ ТУННЕЛИРОВАНИЕ С ДИССИПАЦИЕЙ: ПРИЛОЖЕНИЕ К ОПТИКЕ КВАНТОВЫХ МОЛЕКУЛ С КВАЗИСТАЦИОНАРНЫМИ  ПРИМЕСНЫМИ  СОСТОЯНИЯМИ (ОБЗОР). Часть I. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ИЗЛУЧАТЕЛЬНЫЕ ВНУТРИЦЕНТРОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В КВАНТОВОЙ МОЛЕКУЛЕ.
  12. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  Физическая сущность электрического заряда.
  13. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  Модель атома на основе эфиродинамической концепции.
  14. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  Радиоактивность, что это такое?
  15. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  Эфиродинамическая концепция основных типов  распада атомов.
  16. https://ru.wikipedia.org/wiki/Альфа-распад.
  17. http://femto.com.ua/articles/part_2/2820.html Период полураспада.
  18. http://profbeckman.narod.ru/RR0.htm  Бекман И.Н. РАДИОАКТИВНОСТЬ И РАДИАЦИЯ. Курс лекций. Москва – 2006.
  19. Трефил, Джеймс. 200 законов мироздания / Джеймс Трефил — М.: Гелеос, 2007. — 528 с.
  20. https://ru.wikipedia.org/wiki/Температура.
  21. https://cyberleninka.ru/article/n/odnoelektronika-proshloe-nastoyaschee-buduschee  Солдатов Е. С., Колесов В. В. Одноэлектроника: прошлое, настоящее, будущее.
  22. https://docplayer.ru/35863477-Elektroprovodnost-tonkih-dielektricheskih-plenok.html Электропроводность тонких диэлектрических пленок.
  23. http://femto.com.ua/articles/part_2/4574.html Шоттки эффект.
  24. https://360wiki.ru/wiki/Poole–Frenkel_effect Эффект Пула-Френкеля.
  25. Трубецков, Д. И. Вакуумная микроэлектроника. Соросовский образовательный журнал, № 4, 1997. С.58-64.
  26. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  Фотонная концепция фотоэффекта.
  27. http://femto.com.ua/articles/part_1/1364.html ИНЖЕКЦИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА.
  28. Ламперт М., Марк П. Инжекционные токи в твердых телах. М., “Мир”, 1973. с. 416.
  29. http://nauka2000.com/   Лямин В. С.,  Лямин Д. В.  ФОТОННЫЙ МЕХАНИЗМ АВТОЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ.

Лямин В.С. , Лямин Д. В. г. Львов


1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звёзд6 звёзд7 звёзд8 звёзд9 звёзд10 звёзд (Еще не оценили)
Загрузка...


Вы можете оставить комментарий к записи