Квантовая проволока

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 квантовомеханических 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 квантовой проволоки определяется так же, как и размер квантовой точки.

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

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