Durum Yoğunluğu (density of state)

Katı-hal ve yoğun madde fiziğinde bir sistemin durum yoğunluğu (DOS), uygun herbir enerji seviyesindeki enerji aralığı başına hal sayısını tanımlar; yani, durum yoğunluğu, birim enerji başına kuantum hal sayısını gösterir. Veya, durum yoğunluğu r(E), partiküler bir sistemde kuantum hallerin ne kadar yoğunlukta bulunduğunu (yani, sıkışıklığını) ifade eder. Hal sayısı N(E),

                                    DE
hal sayısı, N(E) = ò  r(E) dE
                         E


Şekil-1: Durum yoğunluğuna elektronik sınırlamanın etkisi; (a) kütle (bulk), (b) bir kuantum kuyusunda (well) bir boyutlu sınırlama, (c) bir kuantum telinde (wire) iki boyutlu sınırlama, (d) bir kuantum dotta üç boyutlu sınırlama



Yapı
Serbest boyut
Engellenme
dN/dE
Kütle (bulk) malzeme
3
0D
ÖE
Kuantum Well (kuyu, ince film)
2
1D
1
Kuantum Wire (tel)
1
2D
1/ÖE
Kuantum Dot
0
3D
d(E)


Şekil-2: Durum yoğunlukları: bulk, kuantum well, kuantum wire ve kuantum dot


Şekil-3: Altın yapıların 0D Au20 kümelerinden (clusterler), 1D altın nanotellere ve nanotüplere (2D altın tek tabaka) kadar olan evrimi



GERİ