Владимир Дрыжак - Квантовая сказка

- Бывают. Овчарки раньше овец пасли, а мюонные нейтрино в твердых телах - это вроде как дворняжки. Вот одна такая собачка, по прозвищу Нюшка, и увязалась за Трофимом. Он ее угонять, а она - ни в какую!

"Ладно, - думает, - пусть бежит. Вдвоем оно и веселей, и есть с кем словом перемолвиться"

И двинулся дальше. Вот миновали они один пэ-эн-переход, другой - дело к вечеру. Смеркаться стало в Зоне Проводимости. Выпустил Трофим из котомки пару фотонов стало светлее. Огляделся - места вокруг незнакомые, дремучие. И ячейки Вигнера не те, и зоны Бриллюэна другие, да и внутренние орбитали у атомов какие-то перекошенные. А кругом целый лес кристаллографических осей. Хорошо утоптанная Зона Проводимости превратилась в узюсенький разрешенный уровень - справа энергетическая пропасть, слева энергетическая пропасть, а сверху:

- Ты ведь говорил, что кругом лес из этих.., как их.., осин, что ли?

- Верно, так оно и было. В твердом теле. Петька, свои, квантовые порядки

- я ведь предупреждал. Бывает, что и лес и пропасть в несколько слоев, а попадается лес из пропастей, или целая пропасть лесу... Так вот, стоит Трофим над пропастью и видит, что энергетический уровень, где он локализовался, расщепляется на три, на распутье стоит ион примеси из чистого золота, а на том ионе написано аршинными буквами...

- Какими?

- Ну, то есть, весьма заметными... У них там свои аршины. На чем я остановился?

- На распутье.

- Ага... Стало быть, ион с надписью: "Налево пойдешь заряд потеряешь, направо пойдешь - без спина останешься, прямо пойдешь - масса покоя в нуль обратиться"

Подумал Трофим, подумал, и решил: "Покоя мне все равно не будет, пока дракона не прикончу, а масса - ну, что масса. Вернусь - отъемся! Пойду прямо, пожалуй"

Ангстрем дрейфует, другой, третий, а Нюшка не отстает, рядом скачет. Вдруг - что такое?! Электронная температура резко упала, ионные связи крепчают... Вот уже мнимая часть комплексного коэффициента преломления стала расти по модулю - и не видать ни зги!

Гамлет сделал паузу, ожидая вопрос, но Петька только сильнее засопел. Ему, вероятно, все было понятно...

-"Ай-яй-яй, - думает Трофим, - куда же это я попал, неужто в область гетероперехода? Вон и диэлектрическая проницаемость совсем никудышняя, как бы не поляризоваться часом!"

А двигаться дальше уж совсем невмоготу. И понял тут он, что попал на границу той самой заколдованной страны Диэлектрик, где электроны так крепко привязаны к узлам решетки, что нет у них сил перескочить запрещенные зоны и стать свободными.

Как быть? Что делать?.. А местные атомы уже тянут свои ионные щупальца, вот-вот схватят храбреца и свяжут на веки вечные!

Но недаром Трофим слыл самым энергичным и толковым электроном в окрестностях своего Донора. Пошевелил он спином хорошенько, достал из котомки тройку кварков, хлопнул в ладоши, и тут же рядом с ним образовался протон. Прыгнул Трофим ему на загривок и понесся вдоль по Диэлектрику, только фононы во все стороны шарахнулись. Ионы вокруг шипят, тянутся за ним своими силовыми линиями, да не тут-то было! Ведь Трофим с протоном образовали вместе атом Водорода, а на него электрические чары не действуют. Протон брыкается, шарахается из стороны в сторону, но и Трофим не зевает, крепко держится за нижнюю орбиталь, да знай себе пришпоривает - так в один миг Диэлектрик и проскочили. А потом Трофим достал из котомки самый коротковолновый фотон, трахнул им протона по макушке - тот на дыбы, закусил удила! Трофим же - прыг в сторону, и удрал за постоянную Ридберга.

- А протон?

- Ускакал невесть куда, только его и видели.

- А Нюшка?

- Следом летела.. Ей что - она нейтральная сама по себе, атомы с такими не связываются, им заряженные частицы подавай... Вот встретились они, огляделись по сторонам.

"Нy, - говорит Трофим, - прорвались, слава Бору, металл пошел!"

Действительно, кругом толчея, электроны играют в перегоняшки, резвятся, рассеиваются, кто на чем горазд.

"Ладно, - думает Трофим, - резвитесь пока, шалопаи, а мне некогда."

И подиффундировал дальше.

- Долго он еще так фундировать будет, - недовольным голосом спросил Петька.

- Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается...

- А принцессу он спасать будет?

- Принцессу? Погоди, принце... Ах, принцессу?! В самом деле, я про нее и забыл. Просто, знаешь, совсем из виду выпустил, хотя, если говорить честно, принцесс в твердых телах хоть пруд пруди! Нигде в другом месте не встретишь и за год столько принцесс, сколько за пару микросекунд в Твердом Теле. Их там специальным образом разводят... То есть, конечно, не разводят, а так... Они незамужние все, после того, как образуются, а подвижностью не отличаются сидят себе в Валентной зоне да женихов караулят. Наша принцесса была дочерью знаменитого маркиза Акцептора, и звали ее Дырка.

- Так прямо и звали? - усомнился Петька.

- Вообще-то ее настоящее имя было Д'Ирка, но отец немного заикался, и звал ее так для простоты произношения. А жили они в огромном замке из редкоземельных элементов, в эпитаксиальной области. Маркиз правил своей областью, надо сказать, очень справедливо, по всем законам электродинамики и квантовой физики. Подданных не обижал, а если мимо диффундировал караван носителей заряда, приглашал в свой замок и щедро потчевал разной квантовой снедью из погребов и подвалов.

Так они и жили себе, горя не зная. Только, вот беда, никак не мог маркиз найти подходящего жениха для своей дочери, Сватались к ней многие: и залетные бездельники позитроны, и богатые энергией гамма-кванты, и даже какой-то магнитный воротила по фамилии Монополь. Однако принцесса всем им отказала, потому что была очень положительной квазичастицей и за кого попало выходить замуж не хотела... Но я, кажется, несколько опережаю события. Давай уж все по порядку.

- А зачем?

- Так принято в сказках. В сказках всегда должен присутствовать определенный порядок, иначе все так запутывается, что потом никакой Олле Лукойе не распутает. Сначала должно быть первое, потом второе, а уж потоом третье - как за обедом. Иначе...

- Ну ладно, давай по порядку, только шепотом, а то мама прибежит.

- Верно. Лучше бы ты, конечно, уснул... Ладно, ладно, поспешно сказал Гамлет, заметив протестующий жест.

Петька теперь уже не лежал, а сидел на кровати, поджав ноги и закутавшись в одеяло.

- Я буду шепотом, но и ты сопи потише.

- Это я так дышу, - сообщил мальчишка.

- Дыши себе на здоровье, но только шепотом... Я продолжаю. Вот, стало быть, Трофим с Нюшкой благополучно миновали Диэлектрик и оказались в каком-то металлическом проводнике. Посовещались и двинулись дальше по градиенту потенциала. Долго ли, коротко дрейфуют, вдруг смотрят: какой-то старый дряхлый фонон застрял между двумя дефектами решетки и никак не может выбраться. Пыхтит, кряхтит, аж покраснел от натуги - вот-вот совсем затухнет, бедняга. Пожалел его Трофим, схватил за волновой вектор, напрягся как следует, да как дернет! Старик пулей вылетел из щели, два раза перекувыркнулся и упал замертво. А злые и противные дефекты стали кривляться и корчить рожи. Трофим было погнался за ними, но те убежали в соседние слои кристалла,