Tunelski efekt
Tunelski efekt ili tunelovanje pojava je u kojoj atomska čestica može savladati konačnu potencijalnu barijeru čak i kada je njena energija niža od visine (energije) barijere. Prema klasičnoj fizici, to bi bilo nemoguće, međutim, prema zakonima kvantne mehanike, to je moguće. Naprimjer, alfa-raspad se objašnjava preko tunelskog efekta kao prodiranje alfa čestice kroz potencijalnu barijeru nuklearnih sila. Tunelski efekt našao je tehničku primjenu u skenirajućem tunelskom mikroskopu. Prvi ga je eksperimentalno opazio Robert Williams Wood 1897. posmatrajući kretanje elektrona u emisionom polju, ali ga nije uspio protumačiti. Istraživači u području radioaktivnog raspada još 1899. izražavali su nejasne sumnje u vezi s mogućnošću da se raspad događa zbog tunelskog efekta, što je teorijski opisao tek George Gamow 1929. nakon prethodnih otkrića Rutherforda i saradnika da je alfa čestica zapravo jezgro helija. Mada se otkriće ovog efekta pripisuje Gamowu (koji ga je tako i nazvao), prvi teorijski opis dao je 1926/27. Friedrich Hund za opisivanje izomerije kod molekula. Tuneliranje igra bitnu ulogu u fizičkim fenomenima kao što su nuklearna fuzija i alfa radioaktivni raspad atomskih jezgri. Aplikacije tuneliranja uključuju tunelsku diodu, kvantno računanje, fleš memoriju i skenirajući tunelski mikroskop. Tuneliranje ograničava minimalnu veličinu uređaja koji se koriste u mikroelektronici jer elektroni lahko prolaze kroz izolacijske slojeve i tranzistore koji su tanji od oko 1 nm.