Читать книгу Применение квантового туннельного эффекта код - Илья Зайцев - Страница 4

Рассмотрим объекты туннельного эффекта, то есть свойства и характеристики частиц субстрата, обуславливающие возможность обнаружения сторонним наблюдателем данного физического процесса и граничные условия существования, то есть осуществления данного процесса обнаруживаемыми наблюдателем частями, частицами материального субстрата.

Данная часть материального субстрата – газ, состоящий из квантовых частиц, лептонов, другими словами, электронов и далее более локализованных относительно стороннего наблюдателя частиц атомов, нуклонов, ядер части субстрата, твердого тела, определенного нами в целом, что объект есть кристалл полупроводника химического соединения, арсенида галлия. В целом мы можем утверждать, что данные лептоны и нуклоны организованы в пространстве-времени и образуют кристаллическую решетку.

Далее – силы, определяющие возможность взаимодействия между частицами субстрата, и обстоятельства, определяющие возможность обнаружения туннельного эффекта. Определяющая сила – сила взаимодействия между зарядами противоположного знака лептонов, электронов и нуклонов ядер кристалла полупроводника, и нам известно, что сила взаимодействия между зарядами нуклонов и ядер определяет химическую связь в веществе, химическом соединении и относительно туннельного эффекта, туннельной эмиссии – ширину энергетического барьера, преодолеваемого квантовыми частицами, электронами.

Характеристики частиц субстрата, определяющие возможность наличия обстоятельств преодоления энергетического барьера, то есть силы взаимодействия между зарядами противоположного знака, рассмотрены далее (прим. см. лит. 3, 13). Заряд стационарных относительно наблюдателя нуклонов так организует электронный газ, что химическая связь в кристалле обобщена, то есть определенные электронные оболочки надмолекулярны, имеются общие для кристалла полупроводника в целом, внешние геометрически в пространстве-времени электронные оболочки, а графически в зонной теории строения твердых тел, есть зона проводимости, более нижняя электронная оболочка в пространстве-времени и графически в энергетическом спектре электронных уровней атомов кристалла расположенная ниже валентная зона.

Между ними «располагается» вакуум, то есть пустая, другими словами, запрещенная зона и в спектре энергетических уровней, геометрически «область» пространства-времени, окружающая нуклоны ядер атомов кристаллов с вероятностью нахождения в ней лептонов намного меньше единицы.

Наиболее внешняя геометрически, в пространстве, общая для всего кристалла полупроводника, и исходя из этого надмолекулярная электронная оболочка в спектре энергетических уровней, согласно зонной теории строения твердых тел, изображается выше всего, заполнена электронным газом и соответствующему функционально электронному газу, образующим металлическую связь в кристаллах проводников, то есть физико-химические процессы на данном электронном уровне (уровнях) характеристически соответствуют металлической связи, и функционально данный уровень обеспечивает проводимость электричества. Но так как есть дополнительные параметры и зависимости, то проводимость в полупроводнике, энергетический уровень отличается от имеющей место в металле, проводнике электрического тока.

Имеют существенное значение форма и величина потенциального барьера. Первое: форма потенциального барьера, согласно зонной теории строения твердых тел, становится треугольной, так как под действием внешнего электромагнитного поля наблюдаем наклон энергетических зон, соответственно, вероятность туннельного перехода увеличивается, общая величина энергетического барьера определяется физико-химической структурой полупроводника, процессом делокализации в поле заряда ядер атомов кристалла электронного газа.

Далее рассмотрим процесс туннелирования, просачивания туннельной частицы сквозь потенциальный барьер, и энергию, затрачиваемую квантовой системой на данный процесс. Данный процесс обусловлен волновыми свойствами квантовых частиц, то есть делокализацией в пространстве (пространстве-времени), такой что частица находится и на более высоком энергетическом уровне, и, соответственно, волновая функция частицы соответствует своим значением данному более высокому уровню.

Энергии на данный процесс квантовой системой не затрачивается, так как переход обусловлен квантово-волновым характером самой частицы, а не энергетическим взаимодействием со сторонней единицей субстрата.

Делаем следующий вывод исходя из имеющихся у нас данных: управлять данной квантовой системой с целью выработки энергии, применяя туннельный эффект, возможно тремя методами.

Первое: управлять физико-химической структурой материального объекта, то есть полупроводника, квантово-волновой структурой частиц субстрата адронов и лептонов, меняя ее так, что общая ширина энергетического барьера уменьшается. Второе: управляя квантово-волновой характеристикой. Частицы квантовых размеров отличаются квантово-волновым дуализмом отдельной частицы, в данном варианте электрона (лептона), так что частица становится более делокализованной и более соответствует высшему энергетическому уровню. Третье: управлять формой энергетического барьера.

Рассмотрим третье. Наклон энергетической зоны полупроводника во внешнем электромагнитном поле увеличивает вероятность прохождения электроном энергетического барьера. Соответственно, применяя воздействие электромагнитным полем на электронные оболочки полупроводника, энергетические зоны, продуцируем переход электрона в возбужденном состоянии на более высокий уровень с вероятностью более высокой. Для рассматриваемого устройства выбираем третий метод.

Для первых двух методов возможен иной подход: управлять не дуальностью поля, части поля, частицы, а изменять характеристики проводника поля, а именно пространства-времени, управлять мерностью пространства, то есть применять источники гравитационного поля для управления туннельным эффектом.

Энергия, затрачиваемая нами на туннельный эффект, есть энергия, необходимая для управления формой энергетического барьера, наклон энергетических уровней во внешнем поле, увеличивающий вероятность прохождения барьера квантовой частицей, и энергия на сам эффект квантовой либо другой системой не затрачивается, а затрачивается на процесс изменения граничных условий барьера, то есть на управление барьерными стенками. И если экспериментально доказать, что энергии на управление стенками потенциального барьера в сумме с энергией на лизис воды и энергии, затрачиваемой на подпитку системы, обусловленной уносом холодной плазмы-катализатора, затрачивается меньше, чем выделится в камере сгорания водорода в кислороде, то мы сможем утверждать, что данное устройство в космических условиях, ЭУ, находящееся на борту космического корабля, в пределах либо на поверхности изучаемой планеты, энергетически эффективно.