Очень любопытную информацию привел в своей
научно-популярной книжке "Что могут нанотехнологии" Константин Богданов, которая имеет прямое отношение к продолжительной
дискуссии о природе электрического тока, состоявшейся здесь примерно полгода назад.
Оказывается, что "иногда сопротивление R0 нанорезисторов вообще не зависит от их размеров и вещества, из которого они сделаны, а определяется только двумя фундаментальными физическими константами
R0 =h/(2e
2)=12,9 кОм,
где e – заряд электрона (1,6×10
-19 Кл), а h – постоянная Планка (6,6×10
-34 Дж/с).
Величину R0 назвали квантом электрического сопротивления, имея ввиду, что в наномире сопротивления всех резисторов одинаковы...
Квантование электрического сопротивления – не единственная особенность проводимости в наномире. Оказалось, что в таких нанорезисторах не выделяется «джоулево тепло» при прохождении тока. Эту необычную проводимость в наномире, независящую от длины резистора, площади его поперечного сечения и не сопровождающуюся выделением теплоты, назвали баллистической (от греч. ballo – бросаю)"
Константин Богданов предлагает
следующий вывод данной формулы:
Изменение энергии электрона за интервал времени Δt, составляет ΔЕ = eU. Из соотношения неопределённостей Гейзенберга ΔЕΔt ~ h следует, что
U ~ h/(eΔt)
Нанотрубка - одномерная квантовая структура, в которой могут "уживаться" только два электрона с разными значениями спина. Значит, ток в нанотрубке равен:
I = 2e/Δt
В результате получаем:
R0 = U/I = h/2e
2
Отсутствие нагрева у нанотрубок означает, что они, теоретически, "способны пропускать токи огромной плотности - более 10
7А/см
2. Если бы у углеродных нанотрубок была обычная (не баллистическая) проводимость, то при токах аналогичной плотности их температура выросла бы до 20 000 К, что гораздо выше температуры их сгорания (700 К)".
А это значит, что "теоретически элементы микросхем, уменьшенные до наноразмеров должны перестать нагреваться".