การวิเคราะห์แบบจำลองผลกระทบการกระเจิงของสปินต่อการขนส่งอนุภาคในรอยต่อของโลหะและสารตัวนำยวดยิ่ง เพื่อการเรียนรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัม

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาเกี่ยวกับการวิเคราะห์ผลกระทบการกระเจิงของสปินต่อการขนส่ง อนุภาคในรอยต่อของโลหะและสารตัวนำยวดยิ่ง เพื่อการเรียนรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัม และสร้างสื่อการเรียนรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัม จากโปรแกรม Mathematica และโปรแกรม Flash โดยใช้การจำลองการเคลื่อนที่ของอนุภาคเป็นแบบต่อเนื่อง พิจารณาในระบบ 1 มิติ และสมมติให้พลังงานศักย์ที่รอยต่อเป็นแบบฟังก์ชันดิแรกเดลตา จากการศึกษาพบว่าโอกาสของการสะท้อนกลับและโอกาสของการทะลุผ่านของอนุภาคจะขึ้นอยู่กับความสูงของกำแพงศักย์ การสะท้อนกลับของโฮลจะมากที่สุดเมื่อไม่มีกำแพงศักย์กั้นที่รอยต่อและจะลดลงเมื่อกำแพงศักย์สูงขึ้น ส่วนการสะท้อนกลับของอิเล็กตรอนจะตรงกันข้ามกับการสะท้อนกลับของโฮล สำหรับโอกาสของการทะลุผ่านของอนุภาคนั้นจะสูงสุดเมื่อไม่มีกำแพงศักย์และจะลดลงเรื่อย ๆ เมื่อกำแพงศักย์สูงขึ้น ผลของการกระเจิงนี้จะส่งผลต่อการขนส่งของอนุภาคที่พลังงานใกล้เคียงกับพลังงานช่องว่างของสารตัวนำยวดยิ่งเป็นอย่างมาก และสื่อการเรียนรู้แบบภาพเคลื่อนไหวที่ได้สร้างขึ้นนั้น สามารถนำมาประยุกต์ใช้เพื่อประกอบการอธิบายเพิ่มเติมในการเรียนรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัม เรื่อง กำแพงศักย์และทันเนลลิง