Gelişmiş Fonksiyonlar
Uçların öz-enerji terimlerini içeren arayüzün Hamiltoniyeni oluşturulduktan sonra, arayüzün geciktirilmiş ve gelişmiş fonksiyonlarını matris ters çevirme ile hesaplayabiliriz.
Bu durumda, sonsuz küçük karmaşık sabit η'nin sayısal olarak uygun değerini belirlemek için acil bir çözüm yoktur; bu parametrenin, metal uçların konumlarında şarj sürekliliği koşulu kullanılarak bir kendi kendine tutarlılık döngüsünün sonunda güncellenmesi gerekir.
Arayüzdeki ω frekanslı bir fonon modu için elektron-fonon eşleşmesi dahil edildiğinde, arayüzün kendi enerjisi aşağıdaki denklemin çözümüdür.
Σ>(E) için özdeş bir denklem vardır; bu durumda f(μ0, E), 1−f(μ0,E) ile değiştirilmelidir. Bu denklem yinelemeli olarak çözülmelidir, çünkü aynı terim, öz-enerji, sol ve sağ taraflarda görünür. Yinelemeli bir çözüm için olağan prosedür, verilen sıfır yaklaşımıyla başlamaktır.
İterasyonun tekrarlanması ve elde edilen sonucun yakınsaması kontrol edildiğinde, arayüzün gerçek öz enerjisi, yeterli sayıda iterasyondan sonra bulunacaktır.
Dengesiz Arayüzünün İşlevleri
Sistemin kendi enerjileri ve Green fonksiyonları bilindikten sonra, denge dışı fonksiyonlar matris çarpımı ile elde edilebilir.
G)(E) arayüzünün fonksiyonlarının hesaplanması, arayüz içindeki toplam yükün ve uçlardaki yerel yükün hesaplanmasına izin verir. Sistemin yük yoğunluğunun bir bölümünün enerji entegrasyonu iki bileşene ayrılmalıdır: ilk bileşen yalnızca geciktirilmiş ve gelişmiş Green fonksiyonlarına dayanır GR(E) ve GA(E), n1 değerini verecektir.
Burada E1, (μ0 − eV /2, μ0 + eV /2)'nin minimum değeridir. Ara aralıkta sistem içindeki yük, dengesizlik fonksiyonundan belirlenmelidir. GR gerçek eksenin altında analitik olmadığı ve GA yukarıda analitik olmadığı için, G< için enerji üzerinden entegrasyon gerçek eksen boyunca gerçekleştirilmelidir.
Burada E2, (μ0 − eV /2, μ0 + eV /2)'nin maksimum değeridir. Arayüzdeki toplam yük artık sabit olarak ayarlanabilir, böylece n1 + n2 = Nint olur. Arayüzdeki elektronların sayısı bilindiği için, entegrasyonda elde edilen sonuçtan η'nin sayısal değerini tahmin edebiliriz.
Ek olarak, elektrotlardaki orbitaller üzerindeki izdüşüm erişilebilir olduğundan, yük yoğunluğu yerel olarak hesaplanabilir. Bu, hesaplamada elde edilen tutarlılık düzeyinin tahmin edilmesini sağlar. Sistem tamamen yakınsanmışsa, uçlardaki yük yoğunluğunun ayrı hesaplamadan elde edilen yük yoğunluğuyla eşleşmesi gerekir. İki yük yoğunluğunun yeterli derecede eşleşmemesi durumunda, tüm döngü tekrarlanır.
Dengesiz Taşıma Özelliklerinin Hesaplanması
Hesaplama yeterince yakınsadığında, herhangi bir fiziksel özelliği, dengesiz Green fonksiyonlarının yardımıyla hesaplayabiliriz. Bununla birlikte, genellikle yalnızca gerçek taşıma miktarlarıyla ilgilenilmektedir. Uçlardan geçen akım verilir.
Bir süper hücre geometrisindeki sistem, A, B uçlarındaki denge koşullarına dayandığından, tüm sistem boyunca akımı hesaplayamayız, çünkü akım kaybolacaktır. Bu, μA = μB = μ0 koşulu altında belirtilen Landauer-Buttiker denkleminden doğrudan görülebilir.
Bununla birlikte, uygulanan Hartree potansiyeli nedeniyle kurşun arayüzlerinin her ikisi de denge dışıdır. Bu nedenle, dengesizlik formülasyonunu kullanarak akımı doğrudan kurşun arayüzlerinden hesaplamak gerekir.
Kendi kendine tutarlılık döngüsünün, A, B uçlarının kendilerinin dengede olmasını sağladığı göz önüne alındığında, arayüz yoluyla yük aktarımının tek kaynağı kurşun arayüzlerinde bulunmalıdır. Öncü arayüzler yalnızca birkaç (tipik olarak yaklaşık üç) katmandan oluştuğu için izin değerlendirilmesi kolaydır. Üç katmanlı bir arayüz için olacaktır.
Elektriksel iletkenlik
Direnç özdirenç formülü
Yarı iletkenlerin özellikleri
İletkenlik formülü
Özdirenç iletkenlik ilişkisi
İletkenlik Nedir
iletkenlik birimi ms/cm
Özdirenç nedir
Şu anda, arayüzlerin denge dışı taşıma özelliklerinin hesaplamalarının, birkaç istisna dışında, atomik yörünge benzeri temel kümeler ve atomik çekirdekler için psödopotansiyel yaklaşımlarla yapıldığına dikkat edilmelidir.
Bu yöntemlerin, örneğin çok katmanlı manyetik taşıma özelliklerinin hesaplanmasında o kadar da güvenilir olmadığı göz önüne alındığında, bu bölümde çizilen yaklaşımın daha fazlası için bir plan sağlayabileceği görülüyor.
Bu bölümde, tünel açma problemlerine yapılan uygulamalar açısından elektron taşıma teorisinin mevcut durumuna bir giriş yaptık. Açık sistemlerin işlevlerine dayanan teorik çerçevenin, dengesiz ortamlara pertürbatif uzantısı yoluyla, atomik ölçekte ilgili tüm fiziksel süreçleri, esasen ilk prensiplerden itibaren ele almak için uyarlanabilir olduğu gösterildi.
Mevcut uygulamalar, sıkı bağlayıcı şemalara veya yerel yörünge geometrisine dayanmaktadır; bu sınırlar dahilinde teori, elektron elektron veya elektron-fonon etkileşimlerinden kaynaklanan sonlu önyargı potansiyelleri ve esnek olmayan etkilerle başa çıkabilir. Çerçevenin, düzlem-dalga ve tam potansiyel yöntemlerini de kapsayacak şekilde genişletildiğinde, yüksek doğruluğun belirleyici olduğu her durumda, atomik ölçekte taşınım simülasyonlarının belkemiğini sağlayacağı öngörülebilir.
Düşük İletkenlikler
Pratik amaçlar için, son bölümde tanıtılan çerçeve, özellikle deneysel ortamın kendisi, taramalı sonda aletlerinde olduğu gibi, belirli süreçlerin olasılığını sınırlıyorsa, genellikle çok geniş bir referans çerçevesidir.
Orada, elektronların taşınmasındaki ana sınırlama, yüzey ile prob ucu arasındaki vakum bariyeridir. Bu durumda, elektron etkileşimlerinden dolayı tünelleme bariyeri boyunca iletkenlikteki değişiklikler küçük olarak kabul edilebilir ve pertürbasyon modellerinde rahatlıkla işlenebilir.
Daha sonra ana görev, iki elektrotun fiziksel özelliklerine dayalı olarak elektronların bariyer boyunca taşınmasını tanımlamaya ve yüksek çözünürlüklü taramalarda kimyasal bağlanmanın başlangıcı veya geçiş sırasında elektron-fonon uyarımları gibi ek etkileri dahil etmeye indirgenir.
Bu etkiler, sistemlerin manyetik özelliklerinden dolayı tünelleme akımındaki değişimlerle birlikte, deneylerdeki gözlemlerin büyük bir kısmını oluşturur. Şu anda, taramalı tünel açma deneylerinin neredeyse tüm simülasyonlarında dört teorik model kullanılmaktadır.
Artan teorik zorluk sırasına göre, bu modeller aşağıdaki gibidir:
• Sabit akım konturlarının yalnızca yüzeyin elektronik yapısından modellendiği Tersoff–Hamann yaklaşımı. Yaklaşım pertürbasyon teorisine ve ucun elektron durumları hakkında belirleyici bir varsayıma dayanmaktadır.
• Uç elektronik yapısının açıkça hesaplamaya dahil edildiği transfer Hamiltoniyeni veya yaklaşımı. Bu orijinal pertürbasyon modelidir; her elektron için iki kurşun arasındaki geçişinde yalnızca çok az yolun bulunduğunu varsayar.
• Saçılma veya Landauer–Bütiker yaklaşımı, elektronları ilk kristal durumlarından son kristal durumlarına tünellemenin çoklu yollarını içerir. Bunun dışında önceki yönteme eşdeğerdir.
• Elektron elektron ve elektron fonon saçılması gibi esnek olmayan etkileri de içeren veya dengesiz fonksiyon yaklaşımı.
Artımlı ve Radikal Yenilikler
Önemli bir ayrım, bir yenilik ile mevcut teknolojiler arasındaki ilişki ile ilgilidir. Bir yenilik, mevcut bir teknolojide bir iyileştirme ise, artımlıdır. (Her iyileştirmenin etkisi tipik olarak küçük olsa da, araştırmalar üretkenlikteki toplam artışların önemli bir bölümünün bu artan değişikliklerin kümülatif etkilerinden kaynaklandığını göstermektedir.) Bir inovasyon, iyileştirmeler ve değişiklikler yoluyla gelişmediyse radikaldir.
Teknoloji literatüründe yaygın olan bu ayrım yeterince açık görünse de, belirli bir teknolojinin evrimi ile belirli amaçlar için kullanılan teknolojilerin evrimi arasında ayrım yapmamaktadır. Buna karşılık, iki farklı yörünge arasında ayrım yapıyoruz: belirli bir amaç için kullanılan teknolojilerin yörüngesi ve belirli bir teknolojinin yörüngesi vb.
İlk olarak, yazılı metnin yeniden üretilmesi gibi belirli bir kullanıma uygulanan teknolojilerin yörüngesini düşünün. Bu tür bir yörüngede radikal bir yenilik, o belirli kullanımda kendisinden önce gelen teknolojilerden ortaya çıkmış olamaz. Biz buna ‘radikal kullanım’ diyoruz.
Örneğin, matbaa asla bir ortaçağ yazıhanesinde kullanılan tüy ve mürekkepten, yazılı kelimenin yeniden üretilmesinde yerini aldığı teknolojiden aşamalı olarak evrimleşemezdi. Kullanım açısından radikaldi.
İkinci tür yörünge, matbaa gibi belirli bir teknolojinin evrimi ile ilgilidir. Bu tür bir yörünge boyunca radikal bir yenilik, net bir teknolojik ana babası olmayan bir teknolojidir. Biz buna ‘teknoloji-radikal’ diyoruz.
Örneğin, matbaanın kendisi, büyük ölçüde, yeni bir şekilde bir araya getirilmiş ve bazı destekleyici yeni gelişmelerle birleştirilmiş, uzun süredir var olan teknolojilerin bir koleksiyonuydu. Dolayısıyla teknoloji-radikal değildi.
Teknolojiler Arası İlişkiler
Teknolojiler birbirleriyle sayısız şekilde etkileşime girer ve bu etkileşimler, daha sonra tartışacağımız gibi, ekonomik sistemin belirli teknolojilerdeki değişikliklere tepkilerinde önemli bir rol oynayan tamamlayıcılıkların kaynaklarından biridir.
Teknolojilerin tipik olarak üçüzler halinde geldiğini daha önce gözlemlemiştik: bir ürün; bunu yapan bir süreç; ve üretim, pazarlama ve iyileştirme ile ilgili tüm faaliyetlerin organizasyonu. Bununla birlikte, ürünler ve süreç teknolojileri birbirleriyle bire bir ilişki içinde değildir. Bir ürün genellikle birden fazla işlemle yapılabilir. Bazen benzer proses teknolojileriyle farklı ve ilgisiz ürünler yapılır ve bu fenomene ‘teknolojik yakınsama’ denir.
Bu, çıktılarına bakılırsa birbirleriyle ilgisiz görünen etkileşimli firma kümelerinin temeli olabilir. Aynı zamanda, ürün teknolojilerinde kesintili sıçramaları da kolaylaştırır, çünkü bu tür her bir ürünün kendi kökten farklı proses teknolojisini geliştirmesi gerekmeyebilir.
Örneğin, yirminci yüzyılın başlarında, yeni uçak endüstrisi, bisiklet ve dikiş makinesi endüstrilerinde zaten iyi kurulmuş olan proses teknolojilerini kullandı.
Hem ürün hem de süreç teknolojilerinde radikal sıçramalar gerektiren teknolojiler, inovasyon tarihinde nispeten nadirdir (her ne kadar başarısız hükümet girişimlerinin radikal olarak yeni teknolojik gelişmeleri teşvik etmeye çalıştığı tarihte çok daha az nadir olsa da).
Her bir fiziksel olarak farklı, bağımsız, sermaye malını belirleyen teknolojiye “ana teknoloji” diyoruz. Torna tezgahı, bisiklet, dinamo veya yüksek fırın gibi kendi başına yararlı olan farklı bir alet veya ürünün planıdır. Buna karşılık, bir “alt teknoloji”, bir ana teknoloji yapmak için diğer alt teknolojilerle işbirliği yapan bir teknolojinin planıdır.
Örneğin, ticari bir uçağın ana teknolojisi, güç sağlamak için bir motor, bu gücü harekete dönüştürmek için bir itme teknolojisi, bir gövde, bir alt takım, bir navigasyon sistemi ve bir dahili sistem de dahil olmak üzere çok sayıda alt teknolojiden oluşur.
Yenilik ile ilgili Cümleler
Yenilik örnekleri
Toplumsal yenilik örnekleri
Yenilik Türleri
Yenilik Ekonomisi nedir
Yenilik neden önemlidir
Artımsal yenilik örnekleri
Yenilikçilik ilkeleri nelerdir
Bu alt teknolojilerin analizi, bunların alt alt teknolojilerden oluştuğunu göstermektedir. Örneğin, bir uçağın navigasyon sistemi pusulalar, jiroskoplar, bilgisayarlar, algılama cihazları, radyolar, radar ve benzerlerinden oluşur.
Bunların her birinin analizi, bunların alt-alt-alt teknolojilerden oluştuğunu göstermektedir. Pusulalar ve yiyecek ısıtıcıları gibi bazı alt teknolojilerin bağımsız ana teknolojiler olarak da kullanılabildiğine ve uçağın dengeleyici ve iniş takımı gibi diğer alt teknolojilerin yalnızca belirli bir ana teknolojinin parçası olarak faydalı olduğuna dikkat edin.
Uçağın bu katmanlı yapısı çoğu sermaye malının tipik özelliğidir. Aynı zamanda, tüketimde kullanılmak üzere hizmet sağlayan otomobiller ve buzdolapları gibi dayanıklı tüketim malları için de tipiktir. Alt teknolojilerin karşılıklı bağımlılığı genellikle doğada Leontief’tir: Alt teknolojilerinden birini kaldırırsanız ana teknoloji çalışmaz.
Örneğin, standart bir benzinli motor bujileri olmadan çalışmayacaktır. Diğer alt teknolojiler, ana teknolojinin etkinliğini zorunlu olmadan artırır.
Örneğin, içten yanmalı motor için hava filtresi gerekli değildir, ancak motorun verimliliği bu sayede büyük ölçüde artar. Buji veya lastik gibi her genel alt teknoloji türü, genellikle birbirinin yakın ikamesi olan birkaç farklılaştırılmış versiyonda gelir.
Herhangi bir ana teknolojinin ötesine baktığımızda, birkaçının genellikle bir dizi ilgili mal veya hizmet üretmek için işbirliği yapan iki veya daha fazla ana teknoloji seti olarak tanımladığımız bir teknoloji sisteminde yatay olarak gruplandığını görürüz.
Tek bir firma içinde, bir sektör içindeki firmalar arasında, yakından bağlantılı endüstri kümelerindeki firmalar arasında ve hatta mühendislik açısından görünüşte ilgisiz görünen endüstriler arasında işbirliği yapabilirler.
Teknoloji sistemleri, A faaliyetinde kullanılan teknolojilerin bir alt kümesinin, diğer teknolojilerle birlikte B ürününü vb. yapmak için kullanılması anlamında birbiriyle örtüşür. Bazı durumlarda, bilgisayarların bilgisayar üretmek için kullanılmasında olduğu gibi, teknoloji, onu bünyesinde barındıran malı üreten süreç teknolojisinde kullanılabilir.
Diğer durumlarda, bazı ana teknolojiler gerekli olmaksızın diğerlerinin işlemlerine yardımcı olur. Örneğin, bir bilgisayarın değerinin çoğu, yazıcılar, modemler ve yazılımlar gibi çevre birimleriyle olan işbirliğine bağlıdır.
Bazı teknoloji sistemlerindeki ayrı ana teknolojilerin çoğu, birbirleriyle eş zamanlı olarak rekabet edebilir ve birbirini tamamlayabilir. Kamyonlar, yükü demiryoluna teslim ederek demiryollarını daha kullanışlı ve karlı hale getirir, ancak aynı zamanda uzun mesafeli nakliye için demiryolu ile rekabet eder.