Svak lokalisering er en kvantemekanisk effekt som typisk inntreffer ved lave temperaturer i metaller eller halvledere og består av en økning i den elektriske resistansen til materialet.

Effekten opptrer når det er uorden til stede, for eksempel i form av urenheter i materialet, og er mest relevant i systemer hvor bevegelsen til elektronene er begrenset, slik som i tynne filmer.

Svak lokalisering er en rent kvantemekanisk effekt som har opphav i at elektronbevegelsen er diffusiv i et materiale med uorden. Dette fører i sin tur til at elektronene spres på urenhetene (svarte prikker i figuren) istedet for å bevege seg langs rette linjer. I kvantefysikk beskrives elektronene som bølger, noe som betyr at de kan interferere med seg selv.

Når elektronbevegelsen er begrenset, for eksempel i tynne filmer, slik at elektronene effektivt sett beveger seg i to dimensjoner, øker sannsynligheten for at banen til et elektron krysser seg selv (se figur til høyre). Dette kan inntreffe på grunn av spredningen på urenhetene i systemet. På grunn av elektronets bølgenatur fører dette til en konstruktiv interferens som øker sannsynligheten for at elektronet spres tilbake der det kom fra som vist i figuren. Dermed øker den elektriske resistansen.

Den konstruktive interferensen ødelegges dersom man setter på et ytre magnetisk felt, slik at resistansen igjen minker ved lave temperaturer. Svak lokalisering er en forløper til sterk lokalisering, som inntreffer ved enda høyere grad av uorden i systemet.

Fenomenet er også relatert til svak antilokalisering, hvor spinn-bane-kobling gir opphav til destruktiv interferens for elektronbaner som krysser seg selv.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.