Abstract
Uno de los fenómenos paradigmáticos de la mecánica cuántica es sin duda el llamado efecto túnel, el cual se manifiesta como la posibilidad que tienen las partículas en la escala nanométrica de atravesar barreras de potencial. Este fenómeno, a pesar de ser poco intuitivo, es tan real que juega un papel prominente en la tecnología de nuestros tiempos y constituye el mecanismo dominante del transporte electrónico en nuevos conceptos de dispositivos nanoelectrónicos. En este trabajo se ilustra mediante mapas de la densidad electrónica, la distribución espacial y energética de los electrones que se propagan a través de barreras de potencial graduales, visualizando la naturaleza ondulatoria de los electrones y el fenómeno de tunelaje. En particular, se discute el efecto de utilizar barreras graduales en lugar de barreras rectangulares.
Highlights
Abstract. - One of the paradigmatic phenomena of quantum mechanics is undoubtedly the so-called tunnel effect, which manifests itself as the possibility of particles on the nanometer scale to traverse potential barriers
This phenomenon, unintuitive, is so real that it plays a prominent role in current technology and constitutes the key mechanism of electronic transport in novel concepts of nanoelectronic devices
Maps of electron density are used to illustrate the spatial and energetic distribution of electrons that propagates through gradual potential barriers, visualizing the wave nature of the electrons and the tunneling phenomenon
Summary
Los notables avances de las últimas décadas en las técnicas para explorar y manipular la materia a escalas nanométricas, ha traído como consecuencia nuevos conceptos de dispositivos electrónicos basados en efectos cuánticos [1]. En este trabajo se tiene como propósito mostrar mediante representaciones gráficas que faciliten la visualización del tunelaje cuántico, los fenómenos básicos que ocurren en estructuras de barreras y pozos de potencial. Los ejemplos seleccionados permiten exhibir de manera clara la naturaleza ondulatoria del electrón al interaccionar con barreras y pozos, distinguir entre el tunelaje y el tunelaje resonante, observar las regiones en las cuales es más probable encontrar al electrón, mostrar cómo pueden ser atrapados tanto por pozos como por barreras de potencial
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