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固体中で原子核はトンネルしますか?
量子力学で波動関数といった時に、一つの電子に対して考えるのが通常(?)の量子力学ですが、陽子の波動関数というのもあるそうですね。 また2つの電子の波動関数は、個々の電子に関する波動関数のテンソルで表せましたが、それと同じ様に考えれば一つの原子核を対象とした波動関数は定義できる様に思えます。 なのでそのとき原子核の波動関数を支配する方程式はシュレーディンガー方程式であることに変わりはないということを考えました。 ここで質問したいことは、この議論は正しいのでしょうか?という点と、 またもしそうならば、金属などの固体中で原子核が電子の作るポテンシャルに対してトンネルすることもありうるのでしょうか??という点です。 これを定性的に考えると、原子核と電子との相互作用で電子よりも原子核のほうが「動きやすい」状況が必要だと思うのですが、この時の「動きやすさ」とは何なのでしょうか?電子がたくさんのバンド構造を持てば電子は「動きにくい」と考えてよいのでしょうか?また、そのような状況はありえますか? 部分的な回答で十分なので、どうかよろしくお願いします。
- ssskia
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- cigue
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例えばカゴ状物質では局所的にポテンシャルのミニマムが複数箇所にあり、これらのミニマムの間を飛び移ると言う話は聞きますね。 カゴの中からカゴの外に出て行くわけではありませんが。 この場合は、電子はバンドを作って、さらにその格子がリジッドなために電子系は固定されていて、なかにある原子核は自由に動けるという状況だと認識しています。
- nzw
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原子核(の一部)がトネリングしている例としては、α崩壊がありますね。 ただし、これは電子が作っているポテンシャル場ではありませんが。 強誘電体の一部で、構成原子のトネリングが起こっているのではないかと いう論争もありますが、否定的な意見も多いですね。
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お礼
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