Релятивистский электрический потенциал вблизи неподвижной прямой углеродной нанотрубки конечной длины со стационарным током - Николай Александрович Поклонский; Иван Андреевич Галимский; Сергей Александрович Вырко; Анатолий Тимофеевич Власов; Нгуен Нгок Хиеу (Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2021)
Исходя из потенциалов Лиенара – Вихерта для равномерно и прямолинейно движущегося электрона, исследуется релятивистское электрическое поле вблизи плотно заполненной атомами калия однослойной углеродной нанотрубки (K@CNT) со стационарным электрическим током внутри нее. Релятивистское электрическое поле в лабораторной системе координат возникает (вследствие преобразований Лоренца) только для нанотрубки конечной длины. Это есть результат суммирования кулоновских полей неподвижных положительно заряженных ионных остовов калия и равного им числа создающих ток баллистически движущихся валентных электронов калия. Показано, что величина отрицательного релятивистского электрического потенциала K@CNT в перпендикулярном нанотрубке направлении не зависит от направления плотности тока. Установлена взаимосвязь между радиусом K@CNT и числом открытых каналов баллистического переноса электронов по атомам калия. Используется формула Ландауэра, связывающая число открытых квазиодномерных каналов и электрическую проводимость на постоянном токе. Впервые получены аналитические формулы для зависимости релятивистского потенциала вблизи K@CNT от электрического напряжения между концами нанотрубки и ее радиуса в пределе нулевой абсолютной температуры. Рассмотрен случай, когда расстояние от точки регистрации релятивистского потенциала над центром нанотрубки много меньше ее длины. Для нанотрубки диаметром 2 нм и длиной 100 мкм при напряженности внешнего электрического поля 5 мВ/мкм величина релятивистского потенциала составляет примерно 2 мкВ. Современные методы измерений позволяют зарегистрировать предсказываемый релятивистский потенциал.