Импульсный туннельный эффект: фундаментальные основы и перспективы применения
(Стр. 193-213)
Подробнее об авторах
Рахимов Рустам Хакимович
доктор технических наук; заведующий лабораторией № 1
Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан
г. Ташкент, Республика Узбекистан
Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан
г. Ташкент, Республика Узбекистан
Нажимая на кнопку купить вы соглашаетесь с условиями договора оферты
Аннотация:
В первой части статьи рассмотрены фундаментальные аспекты импульсного туннельного эффекта как единого механизма для описания туннельных явлений в различных областях физики. Проанализированы основные положения теории импульсного туннелирования, разработанной Келдышем. Рассмотрены особенности реализации эффекта в оптике, наноэлектронике, для перовскитов и других материалов. Показана роль когерентности излучения. Обсуждаются перспективы регулирования свойств материалов и наблюдения нестандартных явлений благодаря ИТЭ. Во второй части рассматриваются тонкости импульсного туннельного эффекта как основополагающего механизма взаимодействия излучения с веществом. Анализируются преимущества ИТЭ по сравнению со стандартным квантовым туннельным эффектом. Особое внимание уделено роли когерентности излучения и однонаправленной поляризации при импульсном воздействии. Рассмотрены особенности проявления эффектов в оптике, нанотехнологиях и биологии. Показана перспективность использования ИТЭ для создания новых функциональных материалов и эффективных технологий.
Образец цитирования:
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ: Рахимов Р.Х. Импульсный туннельный эффект: фундаментальные основы и перспективы применения // Computational nanotechnology. 2024. Т. 11. № 1. С. 193-213. DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-193-213. EDN: EWSBUT
Список литературы:
Гольданский В.И., Трахтенберг Л.И., Флёров В.Н. Туннельные явления в химической физике. М.: Наука, 1986. 296 с.
Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. 4 изд., М., 1963.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика (нерелятивистская теория) // Теоретическая физика. Т. III. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Наука, 1974. 752 с.
Mohsen R. Квантовая теория туннелирования = Quantum Theory of Tunneling. 2nd ed. Singapore: World Scientific Publishing Co., 2013. 820 с. ISBN: 9814525006.
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Фононный механизм преобразования в керамических материалах // Computational Nanotechnology, 2017. № 4. C. 21–35. EDN: YMLCBV
Rakhimov R.Kh., Hasanov R.Z., Yermakov V.P. Comparative frequency characteristics of vibrations generated by the functional ceramics and cavitation generator // Computational Nanotechnology. 2018. No. 4. Pp. 57–70. EDN: YTRCUX
Рахимов Р.Х., Хасанов Р.З., Ермаков В.П. Частотные характеристики генератора резонансных колебаний // Computational Nanotechnology. 2017. № 4. С. 6–13. EDN: YMLCBV
Рахимов Р.Х. Особенности синтеза функциональной керамики с комплексом заданных свойств радиационным методом. Ч. 8. Основы теории резонансной терапии по методу Р. Рахимова (метод «INFRA R») // Computational Nanotechnology. 2016. № 4. С. 32–135. EDN: XDMJQV
Парпиев О.Р., Сулейманов С.Х., Рахимов Р.Х. и др. Синтез материалов на большой солнечной печи, Ташкент, 2023. С. 590.
Рахимов Р.Х., Саидов М.С., Ермаков В.П. Особенности синтеза функциональной керамики с комплексом заданных свойств радиационным методом. Ч. 5. Механизм генерации импульсов функциональной керамикой // Computational Nanotechnology. 2016. № 2. С. 81–93. EDN: WCMIAZ
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 1. С. 278.
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 2. С. 202.
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 3. С. 384.
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 4. С. 220.
Рахимов Р.Х. Возможности импульсных преобразователей энергии в качестве фотокатализаторов в водородной энергетике: матер. III Междунар. конф. «Тенденции развития физики конденсированных сред» (Фергана, 30–31 октября 2023 г.). С. 297–300.
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Перспективы солнечной энергетики: роль современных гелиотехнологий в производстве водорода // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10. № 3. C. 11–25. DOI: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-11-25. EDN: NQBORL.
Водород за счет света с фотокатализаторами на основе ФК на принципе ИТЭ. URL: https://www.youtube.com/watch?v=2LCj_zz_Tvg
Рахимов Р.Х., Рашидов Х.К., Эрназаров М. Физические методы воздействия при обогащении техногенного и рудного сырья: матер. интернациональной конф. “Fundamental and Applied Problems of Modern Physics” (19–21 октября 2023 г.). С. 49–51.
Попов В.С. Туннельная и многофотонная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле (теория Келдыша) // Успехи физических наук. 2004. Т. 174. № 9. С. 921–955.
Федоров М.В. Работа Л.В. Келдыша «Ионизация в поле сильной электромагнитной волны» и современная физика взаимодействия атомов с сильным лазерным полем» // ЖЭТФ. 2016. Т. 149. Вып. 3. С. 522–529.
Аммосов М.В., Делоне Н.Б., Крайнов В.П. Взаимодействие атомов с интенсивным излучением // УФН. 1986. Т. 148. № 6.
Никишов А.И., Ритус В.И. Кинетика многофотонных процессов в сильном излучении // ЖЭТФ. 1966. Т. 50. № 4.
Рис Х. Расчеты многофотонной ионизации атомов в сильном лазерном поле // Phys. Rev. A. 1980. Т. 22. № 5.
Коркум П.Б. Высокие гармоники с помощью сильных лазерных полей // Phys. Rev. Lett. 1993. Т. 71. № 11.
Мешков М.Д. Модели импульсных туннельных явлений во взаимодействии сильного светового поля с атомами // ЖЭТФ. 1999. Т. 116. № 4.
Silaev M., Vvedenskii N. Strong-field approximation beyond the Keldysh theory // Phys. Rev. A. 2014. Vol. 90. No. 6.
Бевз Г.П. Физика атомно-лазерных взаимодействий: монография. 2012.
Квантовый туннельный эффект: учеб. пособие / под ред. В.В. Иванова, А.М. Прохорова. 2016.
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Фононный механизм преобразования в керамических материалах // Comp. Nanotechnol. 2017. № 4. C. 21–35. EDN: QIHKBR
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р., Мухторов Д.Н. Возможности полиэтилен-керамического композита в сравнении с полиэтиленовой пленкой в реальных условиях эксплуатации // Computational Nanotechnology. 2022. Т. 9. № 2. С. 67–72. DOI: 10.33693/2313-223X-2022-9-2-67-72. EDN: UYDJMZ
Рахимов Р.Х., Петер Дж., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Перспективы применения полимер-керамического композита в производстве микроводорослей // Computational Nanotechnology. 2019. Т. 6. № 4. С. 44–48. DOI: 10.33693/2313-223X-2019-6-4-44-48. EDN: SKQYLC
Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. 4 изд., М., 1963.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика (нерелятивистская теория) // Теоретическая физика. Т. III. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Наука, 1974. 752 с.
Mohsen R. Квантовая теория туннелирования = Quantum Theory of Tunneling. 2nd ed. Singapore: World Scientific Publishing Co., 2013. 820 с. ISBN: 9814525006.
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Фононный механизм преобразования в керамических материалах // Computational Nanotechnology, 2017. № 4. C. 21–35. EDN: YMLCBV
Rakhimov R.Kh., Hasanov R.Z., Yermakov V.P. Comparative frequency characteristics of vibrations generated by the functional ceramics and cavitation generator // Computational Nanotechnology. 2018. No. 4. Pp. 57–70. EDN: YTRCUX
Рахимов Р.Х., Хасанов Р.З., Ермаков В.П. Частотные характеристики генератора резонансных колебаний // Computational Nanotechnology. 2017. № 4. С. 6–13. EDN: YMLCBV
Рахимов Р.Х. Особенности синтеза функциональной керамики с комплексом заданных свойств радиационным методом. Ч. 8. Основы теории резонансной терапии по методу Р. Рахимова (метод «INFRA R») // Computational Nanotechnology. 2016. № 4. С. 32–135. EDN: XDMJQV
Парпиев О.Р., Сулейманов С.Х., Рахимов Р.Х. и др. Синтез материалов на большой солнечной печи, Ташкент, 2023. С. 590.
Рахимов Р.Х., Саидов М.С., Ермаков В.П. Особенности синтеза функциональной керамики с комплексом заданных свойств радиационным методом. Ч. 5. Механизм генерации импульсов функциональной керамикой // Computational Nanotechnology. 2016. № 2. С. 81–93. EDN: WCMIAZ
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 1. С. 278.
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 2. С. 202.
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 3. С. 384.
Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Lambert, Дюссельдорф, 2023. Т. 4. С. 220.
Рахимов Р.Х. Возможности импульсных преобразователей энергии в качестве фотокатализаторов в водородной энергетике: матер. III Междунар. конф. «Тенденции развития физики конденсированных сред» (Фергана, 30–31 октября 2023 г.). С. 297–300.
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Перспективы солнечной энергетики: роль современных гелиотехнологий в производстве водорода // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10. № 3. C. 11–25. DOI: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-11-25. EDN: NQBORL.
Водород за счет света с фотокатализаторами на основе ФК на принципе ИТЭ. URL: https://www.youtube.com/watch?v=2LCj_zz_Tvg
Рахимов Р.Х., Рашидов Х.К., Эрназаров М. Физические методы воздействия при обогащении техногенного и рудного сырья: матер. интернациональной конф. “Fundamental and Applied Problems of Modern Physics” (19–21 октября 2023 г.). С. 49–51.
Попов В.С. Туннельная и многофотонная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле (теория Келдыша) // Успехи физических наук. 2004. Т. 174. № 9. С. 921–955.
Федоров М.В. Работа Л.В. Келдыша «Ионизация в поле сильной электромагнитной волны» и современная физика взаимодействия атомов с сильным лазерным полем» // ЖЭТФ. 2016. Т. 149. Вып. 3. С. 522–529.
Аммосов М.В., Делоне Н.Б., Крайнов В.П. Взаимодействие атомов с интенсивным излучением // УФН. 1986. Т. 148. № 6.
Никишов А.И., Ритус В.И. Кинетика многофотонных процессов в сильном излучении // ЖЭТФ. 1966. Т. 50. № 4.
Рис Х. Расчеты многофотонной ионизации атомов в сильном лазерном поле // Phys. Rev. A. 1980. Т. 22. № 5.
Коркум П.Б. Высокие гармоники с помощью сильных лазерных полей // Phys. Rev. Lett. 1993. Т. 71. № 11.
Мешков М.Д. Модели импульсных туннельных явлений во взаимодействии сильного светового поля с атомами // ЖЭТФ. 1999. Т. 116. № 4.
Silaev M., Vvedenskii N. Strong-field approximation beyond the Keldysh theory // Phys. Rev. A. 2014. Vol. 90. No. 6.
Бевз Г.П. Физика атомно-лазерных взаимодействий: монография. 2012.
Квантовый туннельный эффект: учеб. пособие / под ред. В.В. Иванова, А.М. Прохорова. 2016.
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Фононный механизм преобразования в керамических материалах // Comp. Nanotechnol. 2017. № 4. C. 21–35. EDN: QIHKBR
Рахимов Р.Х., Ермаков В.П., Рахимов М.Р., Мухторов Д.Н. Возможности полиэтилен-керамического композита в сравнении с полиэтиленовой пленкой в реальных условиях эксплуатации // Computational Nanotechnology. 2022. Т. 9. № 2. С. 67–72. DOI: 10.33693/2313-223X-2022-9-2-67-72. EDN: UYDJMZ
Рахимов Р.Х., Петер Дж., Ермаков В.П., Рахимов М.Р. Перспективы применения полимер-керамического композита в производстве микроводорослей // Computational Nanotechnology. 2019. Т. 6. № 4. С. 44–48. DOI: 10.33693/2313-223X-2019-6-4-44-48. EDN: SKQYLC
Ключевые слова:
импульсный туннельный эффект, когерентное излучение, функциональные материалы, сверхпроводимость, наноматериалы, энергоэффективность.
