{"id":575,"date":"2004-10-13T00:00:00","date_gmt":"2004-10-12T22:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"575","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/575\/","title":{"rendered":"Vorrei sapere cosa siano i pozzi quantistici e i punti quantici. ho sentito anche parlare di atomi artificiali in relazione ai punti quantici, m piacerebbe sapere in cosa consistono,quali sono le loro applicazioni e i metodi con cui si producono.Vi ringrazio per la disponibilit\u00e0!"},"content":{"rendered":"

I pozzi e
\ni punti quantistici sono due esponenti della famiglia delle cosiddette
\nnanostrutture, cio\u00e8 degli oggetti delle dimensioni dell’ ordine dei
\nnanometri (10-9<\/sup>
\nm); date le dimensioni, il comportamento quantistico di questi oggetti
\ngli fornisce delle peculiarit\u00e0 ottiche, elettroniche, magnetiche, che
\nin un certo senso generalizzano le propriet\u00e0 note degli atomi e delle
\nmolecole.<\/p>\n

In particolare, i punti quantistici (quantum dots), i fili
\nquantistici (quantum wires) e i pozzi quantistici (quantum wells) hanno
\nun enorme variet\u00e0 di applicazioni possibili, anche nell’industria, e
\nriscuotono quindi un grandioso successo quando si tratta di finanziare
\nun progetto in ambito accademico…<\/p>\n

I tre summenzionati oggetti, che non esauriscono l’elenco
\ndelle nanostrutture, vengono ottenuti quando degli elettroni (o delle
\nlacune) in un solido (tipicamente un semiconduttore) vengono confinati
\nin uno spazio che sia approssimativamente bidimensionale,
\nunidimensionale, oppure zero-dimensionale, rispettivamente per un
\nquantum well, un quantum wire, o un quantum dot. Ovviamente si intende
\nche uno spazio bidimensionale sia uno strato di spessore molto
\ninferiore di larghezza e lunghezza, per esempio un “panino” di due
\nstrati di un semiconduttore, con in mezzo uno strato molto pi\u00f9 sottile
\nin cui l’energia di un elettrone libero sia piu’ bassa. Questo crea una
\nbuca di potenziale in cui un elettrone pu\u00f2 muoversi, ma da cui, per
\nmotivi energetici, non riesce a scappare (o meglio la probabilit\u00e0 di
\nscappare \u00e8 estremamente piccola). Un simile sistema ad esempio si trova
\nnei laser dei lettori CD. Analogamente per il significato di “fili” o
\n“punti” quantistici.<\/p>\n

In una struttura del genere, gli elettroni hanno dei livelli
\nenergetici quantizzati (o meglio \u00e8 quantizzata la parte dell’energia
\nche si riferisce al moto lungo le direzioni in cui c’\u00e8 il
\nconfinamento). Questa situazione \u00e8 analoga a quanto avviene negli
\natomi, o nelle molecole, dove i livelli energetici sono dati dal
\npotenziale attrattivo del nucleo sugli elettroni (“aggiustato” tenendo
\nconto delle interazioni tra gli elettroni).
\nOvviamente i livelli energetici degli elettroni in una nanostruttura
\nsono diversi da quelli atomici, e questo d\u00e0 modo di compilare delle
\n“tavole periodiche alternative” (che in un certo senso rispecchiano la
\npassione dei fisici per la fantascienza) per sistemare le propriet\u00e0
\ndegli “elementi” cos\u00ed ottenuti. Un esempio \u00e8 il seguente:
\n
\n\"\"\/
\n
in cui si presenta una tavola periodica di “atomi artificiali”
\nottenuti da un quantum dot con un diverso numero di elettroni. Poich\u00e9
\nqueste strutture sono molto pi\u00f9 grandi degli atomi “veri”, rendono
\npossibili esperimenti non fattibili con gli atomi, per esempio
\ncollegare il sistema a degli elettrodi, oppure la misura degli effetti
\ndel campo magnetico sulle propriet\u00e0 atomiche, eccetera.
\nPer quanto riguarda i metodi di produzione, ce ne sono davvero tanti;
\nsi possono ottenere nanostrutture per deposizione di film su
\nparticolari substrati, oppure per precipitazione “controllata”, basta
\nuna ricerca con google di “quantum dots” per trovare un numero
\nspropositato di pagine in cui i produttori di dispositivi basati su
\nnanostrutture pubblicizzano il proprio metodo, oppure in cui qualche
\ngruppo di ricerca illustra l’ultimo metodo che hannno messo a punto.
\nQuesto perch\u00e8 oggetti cos\u00ed piccoli non possono essere costruiti a mano,
\nma indirettamente tramite dei processi che dipendono da dei parametri,
\ne regolando questi parametri si pu\u00f2 ottenere una efficienza (e quindi
\nun costo) molto differente.<\/font><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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