• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Quantum eller inte? Matematiska ekvationer löser nanostrukturers beteende
    Forskare har länge diskuterat huruvida kvantmekanik spelar en roll i beteendet hos nanostrukturer, såsom kvantprickar och nanotrådar. Nu har ett team av forskare vid University of California, Berkeley, utvecklat en uppsättning matematiska ekvationer som definitivt kan lösa denna fråga.

    Ekvationerna, publicerade i tidskriften Nature Nanotechnology, visar att beteendet hos nanostrukturer kan beskrivas av klassisk fysik, eller åtminstone en modifierad version av klassisk fysik som gör små korrigeringar för kvanteffekter. Detta betyder att kvantmekaniken inte spelar någon betydande roll i beteendet hos nanostrukturer.

    Detta fynd är viktigt för utvecklingen av nanoteknik, eftersom det innebär att ingenjörer kan designa och bygga nanostrukturer utan att behöva oroa sig för kvanteffekter. Detta kan leda till en ny generation av elektroniska enheter, solceller och andra tekniker som är mindre, snabbare och mer effektiva än nuvarande enheter.

    Forskarnas ekvationer bygger på en teknik som kallas densitetsfunktionella teorin (DFT). DFT är en mycket använd metod för att beräkna egenskaper hos material, och den har varit framgångsrik i att beskriva beteendet hos en mängd olika material, från enkla atomer till komplexa molekyler.

    Forskarna modifierade DFT för att inkludera små korrigeringar för kvanteffekter. Dessa korrigeringar är nödvändiga eftersom DFT är en klassisk teori och den tar inte hänsyn till våg-partikeldualiteten hos elektroner.

    Forskarnas ekvationer är ett betydande framsteg i förståelsen av nanostrukturer. De ger ett definitivt svar på frågan om kvantmekanik spelar en roll i beteendet hos nanostrukturer, och de öppnar dörren till en ny generation av nanoteknologiska enheter.

    Utöver deras betydelse för nanotekniken har forskarnas ekvationer även implikationer för fundamental fysik. De visar att den klassiska fysikens lagar är tillräckliga för att beskriva materiens beteende på nanoskala. Detta är ett betydande fynd, eftersom det utmanar den traditionella uppfattningen att kvantmekaniken är den enda teorin som kan beskriva materiens beteende på atomär och subatomär skala.

    Forskarnas ekvationer är ett kraftfullt verktyg för att förstå beteendet hos nanostrukturer. De kommer säkerligen att spela en viktig roll i utvecklingen av framtida nanotekniska enheter.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com