Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах
С учетом пространственной и временной дисперсий диэлектрических проницаемостей электродов рассчитаны динамические силы изображения в симметричных трехслойных М-I-М-структурах в первом порядке теории возмущений по параметру неадиабатичности. Показано, что в случае тонкого диэлектрического слоя толщин...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 1996 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
1996
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176529 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах / А.И. Войтенко, А.М. Габович, В.М. Розенбаум // Физика низких температур. — 1996. — Т. 22, № 1. — С. 86-98. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-176529 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Войтенко, А.И. Габович, А.М. Розенбаум, В.М. 2021-02-05T06:26:24Z 2021-02-05T06:26:24Z 1996 Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах / А.И. Войтенко, А.М. Габович, В.М. Розенбаум // Физика низких температур. — 1996. — Т. 22, № 1. — С. 86-98. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 0132-6414 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176529 538.935 С учетом пространственной и временной дисперсий диэлектрических проницаемостей электродов рассчитаны динамические силы изображения в симметричных трехслойных М-I-М-структурах в первом порядке теории возмущений по параметру неадиабатичности. Показано, что в случае тонкого диэлектрического слоя толщиной 2l << к⁻¹ где к⁻¹ — длина экранирования в электродах, координатная зависимость энергии сил изображения W(z) (-l < z < l) коренным образом отличается от известных классических выражений. А именно, статическое слагаемое Wst(z) является медленно меняющейся функцией z и в пределе кl → 0 равно —е²к/2 (е — заряд электрона). В том же пределе динамическая поправка ΔW(z) к Wst(z) линейна по z и имеет разные знаки вблизи разных электродов. Указанные закономерности позволили получить простые аналитические зависимости туннельного тока от напряжения на электродах, которые сводятся к квазиклассическим выражениям для треугольного (трапецеидального) потенциального барьера с нетривиальными перенормировками значений работы выхода и электрического поля. Подробно обсуждаются вопросы применимости предложенной теории к различным экспериментальным ситуациям. З урахуванням просторової та часової дисперсій діелектричних проникностей електродів розраховано динамічні сили зображення в симетричних тришарових M—I—M-структурах у першому порядку теорії збурень за параметром неадіабатичності. Показано, що у випадку тонкого діелектричного прошарку товщиною 2l << к⁻¹ де к⁻¹ — довжина екранування в електродах, координатна залежність енергії сил зображення W(z)(-l < z < l) докорінно відрізняється від відо:^ х класичних виразів. А саме, статичний доданок Wst(z) повільно змінюється як функція z і в граничному випадку кl → 0 дорівнює —е²к/2 (е — заряд електрона). В тому ж граничному випадку динамічний доданонок ΔW(z) до Wst(z) є лінійною функцією z та має різні знаки поблизу різних електродів. Вказані закономірності дозволили отримати прості аналітичні залежності тунельного струму від напруги на електродах, які зводяться до квазікласичних виразів для трикутного (або трапеціїдального) потенціального бар’єру з нетривіальними перенормуваннями роботи виходу та електричного поля. Детально обговорюються питання застосовності запропонованої теорії до різних експериментальних ситуацій. The dynamic image forces in symmetrical three-layer M—I—M structures are calculated to the first order of the perturbation theory in non-adiabaticity parameter with taking into account the spatial and temporal dispersions of the electrode dielectric functions. For a thin insulating interlayer 2l << к⁻¹ thick, where к⁻¹ is the electrode screening length, the co-ordinate dependence of image force energy W(z) (-l < z < l) is shown to be drastically different from the conventional classical expressions. Namely, the static contribution Wst(z) is a slowly varying function of z and in the limit кl → 0 equals —е²к/2 (e is the electron charge). In the same limit the dynamic correction ΔW(z) to Wst(z) is linear in z and has different signs near various electrodes. The above results made it possible to derive simple analytic bias dependences of tunnel currents. The formal expressions look like the quasi-classical ones for triangular (or trapezoidal) potential barriers but with non-trivial renormalization of the work function and electrostatic field. The applicability of the proposed theory to various experimental situations is discussed in detail. Один из авторов (А. Г.) благодарен J. М. Krans и И. К. Янсону за обсуждение их результатов для разломных контактов, стимулировавшее данное исследование. Работа была выполнена при поддержке INTAS, грант № 94-3862. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур По всем тематикам журнала Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах Dynamical image forces and tunneling in three-layer systems Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах |
| spellingShingle |
Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах Войтенко, А.И. Габович, А.М. Розенбаум, В.М. По всем тематикам журнала |
| title_short |
Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах |
| title_full |
Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах |
| title_fullStr |
Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах |
| title_full_unstemmed |
Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах |
| title_sort |
динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах |
| author |
Войтенко, А.И. Габович, А.М. Розенбаум, В.М. |
| author_facet |
Войтенко, А.И. Габович, А.М. Розенбаум, В.М. |
| topic |
По всем тематикам журнала |
| topic_facet |
По всем тематикам журнала |
| publishDate |
1996 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика низких температур |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Dynamical image forces and tunneling in three-layer systems |
| description |
С учетом пространственной и временной дисперсий диэлектрических проницаемостей электродов рассчитаны динамические силы изображения в симметричных трехслойных М-I-М-структурах в первом порядке теории возмущений по параметру неадиабатичности. Показано, что в случае тонкого диэлектрического слоя толщиной 2l << к⁻¹ где к⁻¹ — длина экранирования в электродах, координатная зависимость энергии сил изображения W(z) (-l < z < l) коренным образом отличается от известных классических выражений. А именно, статическое слагаемое Wst(z) является медленно меняющейся функцией z и в пределе кl → 0 равно —е²к/2 (е — заряд электрона). В том же пределе динамическая поправка ΔW(z) к Wst(z) линейна по z и имеет разные знаки вблизи разных электродов. Указанные закономерности позволили получить простые аналитические зависимости туннельного тока от напряжения на электродах, которые сводятся к квазиклассическим выражениям для треугольного (трапецеидального) потенциального барьера с нетривиальными перенормировками значений работы выхода и электрического поля. Подробно обсуждаются вопросы применимости предложенной теории к различным экспериментальным ситуациям.
З урахуванням просторової та часової дисперсій діелектричних проникностей електродів розраховано динамічні сили зображення в симетричних тришарових M—I—M-структурах у першому порядку теорії збурень за параметром неадіабатичності. Показано, що у випадку тонкого діелектричного прошарку товщиною 2l << к⁻¹ де к⁻¹ — довжина екранування в електродах, координатна залежність енергії сил зображення W(z)(-l < z < l) докорінно відрізняється від відо:^ х класичних виразів. А саме, статичний доданок Wst(z) повільно змінюється як функція z і в граничному випадку кl → 0 дорівнює —е²к/2 (е — заряд електрона). В тому ж граничному випадку динамічний доданонок ΔW(z) до Wst(z) є лінійною функцією z та має різні знаки поблизу різних електродів. Вказані закономірності дозволили отримати прості аналітичні залежності тунельного струму від напруги на електродах, які зводяться до квазікласичних виразів для трикутного (або трапеціїдального) потенціального бар’єру з нетривіальними перенормуваннями роботи виходу та електричного поля. Детально обговорюються питання застосовності запропонованої теорії до різних експериментальних ситуацій.
The dynamic image forces in symmetrical three-layer M—I—M structures are calculated to the first order of the perturbation theory in non-adiabaticity parameter with taking into account the spatial and temporal dispersions of the electrode dielectric functions. For a thin insulating interlayer 2l << к⁻¹ thick, where к⁻¹ is the electrode screening length, the co-ordinate dependence of image force energy W(z) (-l < z < l) is shown to be drastically different from the conventional classical expressions. Namely, the static contribution Wst(z) is a slowly varying function of z and in the limit кl → 0 equals —е²к/2 (e is the electron charge). In the same limit the dynamic correction ΔW(z) to Wst(z) is linear in z and has different signs near various electrodes. The above results made it possible to derive simple analytic bias dependences of tunnel currents. The formal expressions look like the quasi-classical ones for triangular (or trapezoidal) potential barriers but with non-trivial renormalization of the work function and electrostatic field. The applicability of the proposed theory to various experimental situations is discussed in detail.
|
| issn |
0132-6414 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176529 |
| citation_txt |
Динамические силы изображения и туннелирование в трехслойных системах / А.И. Войтенко, А.М. Габович, В.М. Розенбаум // Физика низких температур. — 1996. — Т. 22, № 1. — С. 86-98. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT voitenkoai dinamičeskiesilyizobraženiâitunnelirovanievtrehsloinyhsistemah AT gabovičam dinamičeskiesilyizobraženiâitunnelirovanievtrehsloinyhsistemah AT rozenbaumvm dinamičeskiesilyizobraženiâitunnelirovanievtrehsloinyhsistemah AT voitenkoai dynamicalimageforcesandtunnelinginthreelayersystems AT gabovičam dynamicalimageforcesandtunnelinginthreelayersystems AT rozenbaumvm dynamicalimageforcesandtunnelinginthreelayersystems |
| first_indexed |
2025-12-07T18:00:48Z |
| last_indexed |
2025-12-07T18:00:48Z |
| _version_ |
1850873425041555456 |