Cuanto de conductancia


El cuanto de conductancia , denotado por el símbolo G 0 , es la unidad cuantificada de conductancia eléctrica . Se define por la carga elemental e y la constante de Planck h como:

Aparece al medir la conductancia de un contacto de punto cuántico y, de manera más general, es un componente clave de la fórmula de Landauer , que relaciona la conductancia eléctrica de un conductor cuántico con sus propiedades cuánticas. Es el doble del recíproco de la constante de von Klitzing (2 / R K ).

Tenga en cuenta que el cuanto de conductancia no significa que la conductancia de cualquier sistema deba ser un múltiplo entero de G 0 . En cambio, describe la conductancia de dos canales cuánticos (un canal para girar hacia arriba y un canal para girar hacia abajo) si la probabilidad de transmitir un electrón que ingresa al canal es la unidad, es decir, si el transporte a través del canal es balístico . Si la probabilidad de transmisión es menor que la unidad, entonces la conductancia del canal es menor que G 0 . La conductancia total de un sistema es igual a la suma de las conductancias de todos los canales cuánticos paralelos que componen el sistema. [2]

En un cable 1D, conectando dos reservorios de potencial y adiabáticamente :

donde el factor 2 proviene de la degeneración del espín del electrón, es la constante de Planck y es la velocidad del electrón.

La conductancia cuantificada ocurre en alambres que son conductores balísticos, cuando la trayectoria libre media elástica es mucho mayor que la longitud del alambre: [ aclaración necesaria ] . BJ van Wees y col. Observó por primera vez el efecto en un punto de contacto en 1988. [3] Los nanotubos de carbono tienen conductancia cuantificada independiente del diámetro. [4] El efecto hall cuántico se puede utilizar para medir con precisión el valor cuántico de conductancia.