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トンネル効果 【トンネルこうか】

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法則の辞典の解説

トンネル効果 【tunnelling effect】
 
2種類の金属の間に薄い絶縁物の層(障壁)を挟み,両端電圧印加するとき,絶縁層の厚さがきわめて薄く,ナノメートル(nm)の桁になると電流が流れるようになる現象不純物濃度が比較的高い半導体材料を用いてpn接合をつくらせると,遷移領域(上の障壁に当たる)が10nmほどでもトンネル効果によって電流が流れるようになり,順方向負性抵抗を生じる.これは江崎玲於奈当時は東京通信工業(ソニー前身),後に筑波大学学長)の発見になり,このpn接合はエサキダイオードと呼ばれている.


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世界大百科事典 第2版の解説

トンネルこうか【トンネル効果 tunnel effect】 

電子原子核のような微小粒子は力の場の障壁を透過しうるという,量子力学特有効果古典力学では,運動エネルギーはつねに正である。したがって,粒子はポテンシャルエネルギーが粒子の全エネルギーより大きい領域には侵入できず,運動エネルギーが0になる点ではね返される。しかし,量子力学的粒子は古典力学で考えるような粒子の性質と同時に,ド・ブロイ波と呼ばれる波動としての性質をもつので,運動エネルギーが負となるような領域にもわずかに侵入できる。


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ASCII.jpデジタル用語辞典の解説

我々の世界では通常、壁を通り抜けることはできない。しかし、量子力学の世界では、壁を通り抜けることがある。本来通り抜けられないはずの壁を、ある確率で通り抜けてしまうことを、トンネル効果と呼ぶ。これは、原子や電子の持つエネルギーが不確定で、ある瞬間には壁を通り抜けてしまうほど大きくなることがあるためだ。トランジスタの黎明期、不良品が大量発生した理由がトンネル効果であることを見抜いたのが江崎玲於奈氏である。


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知恵蔵2014の解説

極めて薄い、エネルギーの壁(ポテンシャル障壁)を、それより低いエネルギーを持った粒子が通り抜けてしまう現象。量子力学の世界に特徴的な現象。半導体、金属、超伝導体などの同種または異種物質間の接合部分でもトンネル効果で電流(トンネル電流)が流れることがある。この現象を利用したものにエサキ・ダイオード、共鳴トンネル効果デバイスジョセフソン素子走査型トンネル顕微鏡などがある。
( 荒川泰彦 東京大学教授 / 桜井貴康 東京大学教授 )

出典:(株)朝日新聞出版発行「知恵蔵2007」
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大辞林 第三版の解説

トンネルこうか【トンネル効果】
 
古典力学では粒子がポテンシャルの山を越えるのにはその極大値より高いエネルギーをもたねばならないが,量子力学ではこれより低い運動エネルギーでも山の向こうへ抜ける確率があることをいう。原子核の α 崩壊や,トンネル-ダイオードなどに見られる。


(C) Sanseido Co.,Ltd. 編者:松村明 編 発行者:株式会社 三省堂 ※ 書籍版『大辞林第三版』の図表・付録は収録させておりません。 ※ それぞれの用語は執筆時点での最新のもので、常に最新の内容であることを保証するものではありません。

百科事典マイペディアの解説

トンネル効果 【トンネルこうか】

原子核内の核子(陽子中性子)は強い核力を受けて核内に閉じこめられているが,これは核力の場のポテンシャルが壁のようにとりまいているためと解することができる。古典力学によれば,核子の運動エネルギーのレベルがポテンシャルの壁より低ければ,核子は絶対に外へ出られない。
※本文は出典元の用語解説の一部を掲載しています。


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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

トンネル効果
トンネルこうか
tunnel effect

ポテンシャル障壁があるとき,その最高値より小さい運動エネルギーしかもたない粒子でも,その中にしみこんだり,障壁を通り抜けたりすることができるという現象。古典力学では説明できず,量子力学的な考慮必要である。

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デジタル大辞泉の解説

トンネル‐こうか 〔‐カウクワ〕 【トンネル効果】
 
量子力学で、粒子が自分運動エネルギーよりも大きなエネルギー障壁を、山のトンネルを通るようにして通り抜ける現象。粒子の波動性による量子力学的現象。エサキダイオードはこれを利用したもの。量子トンネル効果

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監修:松村明
編集委員:池上秋彦、金田弘、杉崎一雄、鈴木丹士郎、中嶋尚、林巨樹、飛田良文
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