[자연과학] 물리학實驗 - 양자 꿰뚫기
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작성일 23-01-02 00:16
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タイトル(제목) : 양자 꿰뚫기
과 목
학 과
학 번
이 름
제 출 일
담당조교
1. 도입
물체의 전자구조는 양자적인 特性(특성)이다. 이는 양자역학적인 꿰뚫기(터널링) 현상의 한 예이다. 또, 전기저항을 측정(measurement)하는 4 탐침 조사방법을 경험하고 양자역학적 꿰뚫기현상을 공부하도록 한다. 이 experiment(실험)에서는 주변에서 사용되는 몇 가지 재료의 전기 흐름 特性(특성)을 조사하고, 이들의 전기전도 구조를 이해하도록 한다. 부도체 막을 사이에 둔 두 금속 사이의 전기전도 特性(특성)도 부도체 막의 두께가 매우 얇거나 가해 준 전위차가 크면 전기를 통한다. 이 양자역학적 꿰뚫기는 주사 터널링 현미경(scanning tunneling microscope, STM)라는 표면 상태의 원자 구조를 조사하는 experiment(실험) 도구로 이용되기도 하지만, 더 흔하게는 떼었다 붙였다 할 수 있는 전기 여닫이(스위치)의 접점이나 전기 줄로 쓰이는 구리선을 이을 때 서로 꼬아서 전기를 통하게 하는데도 이용된다된다. 가까이 있는 원자…(생략(省略))
순서
설명
실험과제/물리
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다. 따라서 금속 내 알짜 전하는 금속의 표면에만 있을 수 있다
이제 어떻게 해서 금속 내에 자유전자들이 존재하는가 알아본다.
2. 배경 理論(이론)
먼저 도체(금속)의 전기전도 特性(특성)을 살펴본다. 즉, 내부에 알짜 전하(net charge)가 있게 되면, 그로 인한 전기마당에 의해 자유전자들이 재배치됨으로써, 전기마당을 상쇄시킨다. 금속이란 물질 내에 자유로이 움직일 수 있는 전자(자유전자)들이 있어서, 이들 때문에 내부에서는 정적인 전기마당(electrostatic field)이 0 이 되는 特性(특성)을 보인다. 전자구조에 따라 물체는 금속(도체), 반도체, 부도체로 나뉜다. 원자들간의 거리가 고체 물질에서와 같이 가까워지면(～ 3 Å), 각 원자에 속한 전자들 중 일부가 서로 겹치는 겹치기(overlap)가 일어난다. 여기서 말하는 도체(conductor)란 전기를 잘 통하는 물체를 가리키며, 도체의 대부분은 금속(metal) 물질이다.
