КВА́НТОВАЯ ПРО́ВОЛОКА

КВА́НТОВАЯ ПРО́ВОЛОКА (кван­то­вая нить), кван­то­вая сис­те­ма, в ко­то­рой дви­же­ние час­тиц ог­ра­ни­че­но в двух на­прав­ле­ни­ях. Обыч­но это тон­кая про­во­ло­ка, в ко­то­рой су­ще­ст­вен­но кван­то­ва­ние энер­гии по­пе­реч­но­го дви­же­ния но­си­те­лей за­ря­да. Фак­ти­че­ски раз­де­ле­ние кван­то­во­ме­ха­нич. пе­ре­мен­ных по­пе­реч­но­го и про­доль­но­го дви­же­ний свя­за­но с при­ме­ни­мо­стью адиа­ба­ти­че­ско­го при­бли­же­ния; при этом ма­лым па­ра­мет­ром яв­ля­ет­ся от­но­ше­ние тол­щи­ны про­во­ло­ки к мас­шта­бу про­доль­ных не­од­но­род­но­стей. Дис­крет­ность спек­тра по­пе­реч­но­го дви­же­ния при­во­дит к осо­бен­но­стям в плот­но­сти со­стоя­ний эле­мен­тар­ных воз­бу­ж­де­ний (см. Ге­те­ро­ст­рук­ту­ра). Ха­рак­тер­ный по­пе­реч­ный раз­мер К. п. оп­ре­де­ля­ет­ся так же, как и раз­мер кван­то­вой точ­ки.

Кван­то­ва­ние по­пе­реч­но­го дви­же­ния су­ще­ст­вен­но из­ме­ня­ет про­доль­ные свой­ст­ва сис­те­мы. Так, в от­ли­чие от обыч­ной про­во­ло­ки, элек­трич. бал­ли­сти­че­ская про­во­ди­мость К. п. (на­блю­да­ет­ся, ес­ли дли­на К. п. мень­ше дли­ны сво­бод­но­го про­бе­га элек­тро­нов, при этом элек­трон, вы­ле­тев из од­но­го кон­так­та, до­ле­та­ет до др. кон­так­та без столк­но­ве­ний) не­про­пор­цио­наль­на её пло­ща­ди се­че­ния и име­ет др. тем­пе­ра­тур­ную за­ви­си­мость.

Боль­шин­ст­во спо­со­бов из­го­тов­ле­ния К. п. ос­но­вы­ва­ет­ся на том, что в дву­мер­ном элек­трон­ном га­зе ог­ра­ни­чи­ва­ет­ся дви­же­ние элек­тро­нов ещё в од­ном на­прав­ле­нии. Совр. тех­но­ло­гии по­зво­ля­ют по­лу­чать по­лу­про­вод­ни­ко­вые К. п. трав­ле­ни­ем кван­то­вых ям или не­по­сред­ст­вен­ным вы­ра­щи­ва­ни­ем на ани­зо­троп­ной под­лож­ке. Для по­лу­че­ния К. п. так­же счи­та­ет­ся пер­спек­тив­ным ис­поль­зо­ва­ние уг­ле­род­ных на­нот­ру­бок. К. п. ис­поль­зу­ют в по­лу­про­вод­ни­ко­вых ла­зе­рах.