Одномерные и квазиодномерные электронные системы в наноканалах

Abstract

Исследован энергетический спектр электронов, локализованных в цилиндрических наноканалах, покрытых толстым слоем твердого водорода или неона. Определен потенциал взаимодействия электрона с окружающим веществом. Разработан алгоритм решения волнового уравнения, включающий аналитические и численные расчеты. Исследована зависимость энергии электрона от радиуса канала и определены волновые функции электрона. Рассмотрено влияние гелиевой пленки на энергетические состояния электрона. Показано, что при радиусах каналов порядка 50 А локализация электрона внутри канала энергетически выгодна.

Досліджено енергетичний спектр електронів, локалізованих в циліндричних наноканалах, покритих товстим шаром твердого водню або неону. Визначено потенціал взаємодії електрона з навколишньою речовиною. Розроблено алгоритм рішення хвильового рівняння, що включає аналітичні та чисельні розрахунки. Досліджено залежність енергії електрона від радіуса каналу та визначено хвильові функції електрона. Розглянуто вплив гелієвої плівки на енергетичні стани електронів. Показано, що при радіусах каналів порядку 50 А локалізація електрона усередині каналу є енергетично вигідною.

The energy spectrum of electrons localized in cylindrical nanochannels with the walls covered with a thick layer of solid hydrogen or neon is studied theoretically. The potential of electron interaction with surrounding medium is estimated. An algorithm is developed to solve the wave equation, including both analytical and numerical calculations. The dependence of electron energy on channel radius is investigated and electron wave functions are defined. The influence of helium layer on energy states is considered. It is shown that for a channel radius more than 50 A the electron localization inside the channel is energetically preferable.