Подавление макроскопических квантовых эффектов в массивах со спиральными нанотрубками, связанное с дисперсией их характерных размеров

Актуальность и цели. Интерес к изучению оптических и электрофизических свойств нанотрубок обусловлен такими их свойствами, как зависящая от симметрии структуры нанотрубки ширина запрещенной зоны и хорошая электропроводность, что делает их перспективными материалами для наноэлектроники. Большинство имеющихся методов создания таких структур предполагают получение нанотрубок в виде целых массивов со значительной дисперсией их характерных размеров. Поэтому важнейшей задачей становится исследование влияния дисперсии размеров на оптические свойства пучка нанотрубок. Цель работы заключается в теоретическом исследовании влияния дисперсии радиуса спиральных нанотрубок на макроскопические квантовые эффекты, возникающие при анизотропной передаче импульса фотона электронной подсистеме. Материалы и методы. В качестве модели рассматривалась цилиндрическая нанотрубка с бесконечно тонкими стенками. Спиральная симметрия нанотрубки описывалась посредством протяженного спирального возмущения, моделируемого $\delta$-потенциалом. Расчет ЭДС фотонного увлечения и ЭДС, возникающей за счет разогрева электронной системы джоулевым теплом, выполнен в квадрупольном приближении с учетом дисперсии радиусов нанотрубок. Результаты. Проведено теоретическое исследование влияния дисперсии характерных размеров спиральных нанотрубок на макроскопические квантовые эффекты в продольном магнитном поле. Получена аналитическая формула для ЭДС фотонного увлечения в стоячей электромагнитной волне с учетом дисперсии характерных размеров в массиве спиральных нанотрубок. Получена аналитическая формула для ЭДС, возникающей за счет разогрева электронной системы джоулевым теплом протекающего по нанотрубке тока фотонного увлечения электронов в продольном магнитном поле с учетом дисперсии характерных размеров спиральных нанотрубок в массиве. Исследовано влияние дисперсии характерных размеров спиральных нанотрубок в массиве на макроскопические квантовые эффекты. Выводы. Показано, что в реальных массивах нанотрубок, где существенную роль играет дисперсия их радиуса, возможен эффект подавления макроскопического квантового эффекта, связанного с ЭДС фотонного увлечения электронов в стоячей электромагнитной волне. Показано, что с ростом среднеквадратичного отклонения подавляется и ЭДС, связанная с разогревом электронной системы джоулевым теплом протекающего по нанотрубке тока фотонного увлечения, что обусловлено существенным разбросом характерного радиуса спиральных нанотрубок.