Meccanica quantistica per nuovi rilevatori di microonde
Lo spettro elettromagnetico (EM) è composto da radiazioni EM a tutte le frequenze possibili, teoricamente infinite e continue. La radiazione a microonde offre frequenze nel campo compreso tra 3 e 300 GigaHertz (300 GHz = 300 x 10^9 cicli al secondo), dove una frequenza molto elevata corrisponde a una lunghezza d'onda molto breve. Ad esempio, una frequenza di 300 GHz corrisponde a una lunghezza d'onda di 1 mm. I rilevatori a microonde hanno trovato una diffusa applicazione nelle comunicazioni mobili, nella medicina e nei sensori ambientali solo per fare alcuni nomi. I ricercatori finanziati dall'UE che lavorano al progetto WISSMC ("Access to the Braun submicron centre for research on semiconductor materials, devices and structures"), si sono impegnati a sviluppare rilevatori planari a microonde mediante strutture mesoscopiche a semiconduttore drogate selettivamente (materiali di dimensioni intermedie tra macroscopico e microscopico). Queste sono in grado di operare nella gamma sub-millimetro (frequenza superiore a 300 GHz). mentre le strutture macroscopiche normalmente obbediscono alle leggi della meccanica classica, quelle mesoscopiche e microscopiche richiedono l'applicazione della meccanica quantistica per essere comprese a fondo. Per raggiungere gli obiettivi del progetto, I ricercatori hanno studiato il trasporto di elettroni attraverso punti quantistici metallici, piccole regioni di materiali semiconduttori nell'ordine di 100 nanometri (0,1 mm). WISSMC ha sviluppato nuovi metodi che consentono I calcoli delle proprietà fisiche dei punti metallici in diversi regimi inaccessibili con I metodi convenzionali. Inoltre, hanno fornito una visione della natura dell'instabilità magnetica e fatto luce sulla fisica dei grani mesoscopici, sviluppando una teoria di grani accoppiati quasi ferromagnetici. la ricerca continuata e l'applicazione dei risultati dovrebbe consentire la progettazione di rilevatori a microonde planari che operano a lunghezze d'onda inferiori a 1 mm o frequenze superiori a 300 GHz. Tali dispositivi potrebbero avere importanti implicazioni per l'industria dell'elettronica, il cui continuo successo si basa sul maggiore contenimento della miniaturizzazione grazie alla migliore comprensione della meccanica quantistica.
