Redigerer
Kvantisert Hall-effekt
(avsnitt)
Hopp til navigering
Hopp til søk
Advarsel:
Du er ikke innlogget. IP-adressen din vil bli vist offentlig om du redigerer. Hvis du
logger inn
eller
oppretter en konto
vil redigeringene dine tilskrives brukernavnet ditt, og du vil få flere andre fordeler.
Antispamsjekk.
Ikke
fyll inn dette feltet!
===Bølgefunksjoner=== På samme måte som de eksakte energiene til de forskjellige Landau-nivåene, kan også de tilsvarende egenfunksjonene finnes. De er de samme som for en kvantisert [[harmonisk oscillator]] i to dimensjoner. For et elektron i den laveste energitilstanden ''n'' = 0 er bølgefunksjonen spesielt enkel og kan skrives som<ref name = DW/> : <math> \psi_m(z) = z^m e^{-zz^*/4\ell_B^2} </math> hvor ''z'' = ''x'' + ''iy '' og [[kvantetall]]et ''m'' ≥ 0 kan forstås som en kvantisert [[dreieimpuls]] til den tilsvarende, klassiske syklotronbevegelsen i en sirkel. Den magnetiske lengden : <math> \ell_B = \sqrt{\hbar\over eB} </math> setter størrelsen av radius til denne sirkelen med laveste energi ''E''<sub>0</sub> = ''ħω<sub>c</sub> ''/2, uavhengig av kvantetallet ''m''. Det er denne uavhengigheten som gir degenerasjonsgraden av energinivået. Elektroner er [[fermion]]er og må oppfylle [[Paulis eksklusjonsprinsipp]]. Når det laveste Landau-nivået inneholder flere elektroner, må derfor den totale bølgefunksjonen være antisymmetrisk. Det betyr at hver partikkel må ha forskjellig verdi av kvantetallet ''m''. Bølgefunksjonen kan da skrives som en [[determinant|Slater-determinant]]. For eksempel med ''N'' = 3 elektroner i det laveste Landau-nivået tar den formen : <math> \begin{align} \Psi_0(z_1, z_2, z_3) &= \begin{vmatrix} 1 & 1 & 1 \\ z_1 & z_2 & z_3 \\ z_1^2 & z_2^2 & z_3^2 \end{vmatrix} e^{-zz^*/4\ell_B^2} \\ &= (z_2z_3^2 - z_2^2z_3 - z_1z_3^2 + z_1^2z_3 + z_1z_2^2 - z_1^2z_2)e^{-zz^*/4\ell_B^2} = \prod_{i<j}(z_i - z_j) e^{-zz^*/4\ell_B^2} \end{align} </math> Det er nå trivielt å generalisere denne siste produktformen av bølgefunksjonen til å gjelde for et vilkårlig antall ''N'' med elektroner i laveste Landau-nivå. Den viser eksplisit at ved å bytte om to elektroner skifter bølgefunksjonen fortegn som den skal for [[Fermi-Dirac statistikk]]. Når alle elektronene fyller nøyaktig opp dette energinivået, har man Hall-motstanden med fyllingsgrad ''ν'' = 1.
Redigeringsforklaring:
Merk at alle bidrag til Wikisida.no anses som frigitt under Creative Commons Navngivelse-DelPåSammeVilkår (se
Wikisida.no:Opphavsrett
for detaljer). Om du ikke vil at ditt materiale skal kunne redigeres og distribueres fritt må du ikke lagre det her.
Du lover oss også at du har skrevet teksten selv, eller kopiert den fra en kilde i offentlig eie eller en annen fri ressurs.
Ikke lagre opphavsrettsbeskyttet materiale uten tillatelse!
Avbryt
Redigeringshjelp
(åpnes i et nytt vindu)
Navigasjonsmeny
Personlige verktøy
Ikke logget inn
Brukerdiskusjon
Bidrag
Opprett konto
Logg inn
Navnerom
Side
Diskusjon
norsk bokmål
Visninger
Les
Rediger
Rediger kilde
Vis historikk
Mer
Navigasjon
Forside
Siste endringer
Tilfeldig side
Hjelp til MediaWiki
Verktøy
Lenker hit
Relaterte endringer
Spesialsider
Sideinformasjon