介观物理学

✍ dations ◷ 2025-06-28 23:57:00 #凝聚态物理学分支,介观物理学

介观物理学是物理学中一个新的分支学科。“介观(mesoscopic)”这个词汇,由Van Kampen于1981年所创,指的是介乎于微观和宏观之间的尺度。介观物理学所研究的物质尺度和纳米科技的研究尺度有很大重合,所以这一领域的研究常被称为“介观物理和纳米科技”。介观的特征尺度为:10-9~10-7m。

对于宏观物质的研究,一般应用统计力学的方法,考虑大量粒子的平均性质。宏观系统的尺度远大于(微观粒子能够保持其相干性的)相干尺度。在这种情况下,每个系统样本中各个粒子的运动缺乏关联,呈现统计上的无规性,系统的整体性质很好的被大量粒子的平均运动所描述:即同一系统的不同样本性质间的差异很小,所有样本的性质都由系统的平均值刻画,统计涨落很小。处于介观尺度的材料,尽管也含有大量粒子,但其系统尺度小于相干尺度,同一样本中的粒子保持相干运动,各个样本性质差异极大,系统的平均值不再有效的刻画系统中所有样本的性质,或者说存在很大的统计涨落。这种涨落称之为介观涨落,是介观材料的一个重要特征。

除了试验和技术上的重要应用外,介观尺度在理论上是探索量子混沌现象的重要场所。混沌现象是宏观经典力学中的普遍现象,但在量子世界中,目前还不能观测到低激发态量子系统的混沌现象。介观物理研究的物质处于量子体系的高激发态,其微观性质和对应的宏观力学性质有很大关联。对应的宏观力学系统行为不同的话(可积系统或是混沌系统),材料的微观性质也会不同。这使得介观物理成为研究量子混沌以及量子力学和经典力学过渡关系的重要领域。

整数量子霍尔效应、弱定域、AB环、分数量子霍尔效应、量子点、约瑟夫森结、NEMS等。前三者正逐步淡出物理学家的视线。

相关

  • 美国国家公园美国共有62座国家公园保护区,由内政部下属的国家公园管理局运作。国家公园需经国会立法建立。1872年,总统尤利西斯·辛普森·格兰特签署法案,设立第一个国家公园:黄石国家公园,之
  • 河谷谷、谷地,由两侧正地形夹峙的狭长负地形,常有坡面径流、河流、湖泊发育,陡峻的谷地可能有泥石流,在等高线地形图上表现为一组向高处突出的等高线。也称“裂谷”,当地球板块拉开时
  • 恋气球恋气球(balloon fetishests)是指对气球或充气的塑料玩具有性迷恋,并经常在自慰或者性生活中将其作为性爱玩具。而有这种情况的人被称为气球性嗜好者或气球迷恋者(looners)。
  • 故居富兰克林·D·罗斯福故居(Home of Franklin D. Roosevelt National Historic Site)也称斯普林伍德庄园(Springwood Estate)位于美国纽约州海德公园,是第32任美国总统富兰克林·D
  • 赵昌平赵昌平(1945-2018),汉族,中华人民共和国政治人物、第十一届全国政协委员。担任上海古籍出版社总编辑。2008年,当选第十一届全国政协委员,代表新闻出版界,分入第四十四组。2018年5月2
  • 高架式投影机透镜式投影仪(Overhead projector)是一种将透明幻灯片放置在书写玻璃台上,利用灯光透过玻璃台进行照射成像的投影仪。这种投影仪方便即时书写,适合在课堂、办公室中进行讲解时使
  • 朝美修好通商条约《朝美修好通商条约》(英语:Treaty of Peace, Amity, Commerce and Navigation 或英语:Shufeldt Treaty)是朝鲜王朝与美国于1882年5月22日签订的不平等条约,也是朝鲜与西方国家签
  • 凯厄瓦凯厄瓦县(Kiowa County, Oklahoma)是美国奥克拉荷马州西南部的一个县。面积2,669平方公里。根据美国2000年人口普查,共有人口10,227人。县治霍巴特(Hobard)。成立于1901年。县名
  • 米洛什·雅克什米洛什·雅克什(捷克语:Miloš Jakeš;1922年8月12日-),捷克斯洛伐克共产党领导人,捷克斯洛伐克共产党中央总书记,获得社会主义劳动英雄勋章。随着天鹅绒革命的爆发,勋章头衔于1990年
  • 肥沃月湾新月沃土或称肥沃月湾(英语:Fertile Crescent),是指西亚、北非地区两河流域及附近一连串肥沃的土地,包括累范特、美索不达米亚和古埃及,位于今日的以色列、西岸、黎巴嫩、约旦部分