标签:#凝聚体物理学

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流体

流体()就是在承受剪應力時將會發生連續變形的物体,包括气体和液体。流体沒有一定形狀,几乎可以任意改变形態,或者分裂。它们的剪切模量为零,或者简单来说,是无法抵抗任何施加在其上的剪切力的物质。 与模拟的层流]] 性质 具有黏性的流體在發生變形時將產生阻力,而沒有黏性的流體則不會有任何阻力,度量流體黏性的物理量稱為流體的黏度。沒有黏性的流體又稱為超流體。 而流體的流動形式也有區分。倘流速很慢,流體會分層流動,互不混合,此乃層流。倘流速增加,…

半金属 (能带理论)

和半金属中,费米能级EF位于某一个能带中,而在绝缘体和半导体中,费米能级则处于带隙当中。但是,在半导体当中能带和费米能级足够接近,使得电子和空穴服从费米狄拉克分布。(However, in semiconductors the bands are near enough to the Fermi level to be thermally populated with electrons or holes.) ]] 半金属(semime…

利特尔-帕克斯效应

利特尔-帕克斯效应(Little–Parks effect),或利特尔-帕克斯实验,是由威廉·A·利特尔和罗兰·D·帕克斯于1962年完成的一个超导实验。在实验中,超导空心薄壳圆柱体被置于不同强度的磁場中。利特尔和帕克斯观测到空心圆柱体的电阻随磁场强度变化而振荡。利特尔-帕克斯实验说明了BCS理论中库柏对假设的重要性,而且验证了类磁通(fluxoid)的量子化。 当时弗里茨·伦敦假设有效电荷e的大小为e;但在1961年,Deaver 和…

凝聚态物理学

凝聚态物理学(condensed matter physics)又称-{zh-cn:凝态物理学;zh-tw:凝聚態物理學}-、凝(聚)体物理学等,是研究物质凝聚态(固态和液态)或凝聚相的物理本质、结构和性质的一门学科,为固体物理学的延拓。该领域的研究者力图通过物理学定律来解释凝聚相物质的行为。其中,量子力学、电磁学以及统计力学的相关定律对于该领域尤为重要。 凝(聚)态(condensed state)或凝(聚)相(condensed p…

低能电子衍射

(100)重构表面的低能电子衍射图案。样品的衬底为,重构的表面具有2x1周期性。经的电子打在半球形荧光屏上形成衍射光斑。中间遮挡了部分衍射图案的黑影为产生电子束的电子枪。]] 低能电子衍射(,LEED)是一种用以测定单晶表面结构的实验手段,使用的低能电子束(20–200 eV)轰击样品表面,可在荧光屏上观测到被衍射的电子所形成的光斑,进而表征样品的表面结构。 低能电子衍射有以下两种应用方式: 定性分析:着眼于衍射图案与衍射光斑位置的分析…

Λ相變

λ(lambda)相變是凝聚态物理学中的一類,將許多有強烈類似特性的系統放在一起,像是超流體、超導體及液晶。這些系統因為在相變的热力学臨界特性,歸於在同一個。這些系統乍看之下差異很大,但可以用類似的公式描述,而而其相图是相同的。 若將氦在1标准大气压下降溫,約為2.17 K(λ点)時,會從一般流體氦(I)相變到超流體氦(II),其比熱容對溫度的圖會類似希臘文的字母λ,因此稱這類的相變為λ相變。 相關條目 λ點 超流体 超导现象 液晶 相…

拓扑序

在物理学中,拓扑序是在零温物质(也称量子物质)相中的一种序。宏观上,拓扑序是由稳固的基态简并和简并基态的量子化非阿贝尔几何相所定义和描述的。 拥有不同拓扑序(或不同长程纠缠)的量子态,除非相变发生,否则不能相互转化。 拓扑序具有下列性质,例如(1)拓扑简并和分数统计或非阿贝尔统计,可实现拓扑量子计算; (2) 完美导电边缘态,因此具有仪器应用; (3) 涌现的规范场和费米统计,显示了基本粒子的可能量子信息来源; (4)拓扑纠缠熵 ,揭示…

紧束缚近似

在固体物理学中,紧束缚近似()是将在一个原子附近的电子看作受该原子势场的作用为主,其他原子势场的作用看作微扰,从而可以得到电子的原子能级和晶体中能带之间的相互关系的一种近似计算手段。在此近似中,由于我们假定能带是由各个孤立原子的波函数叠加而来的,因此能带的电子波函数可以写成布洛赫波函数之和的形式:\psi^i_k = {1\over\sqrt{N}} \sum_n e^{i k \cdot \boldsymbol R_n} \psi_i…

材料力学

材料力學(mechanics/strength of materials)是力学的一个分支,研究材料或结构构件在外部载荷(各種力和力矩)作用下所產生的應力和應變,以及强度、刚度和稳定性問題的学科。 材料强度(material strength)是该学科研究的具体指标之一,为材料抵抗破坏(断裂或不可逆变形)的能力,属于一种物理量或力学属性。 材料力學通常是機械工程、土木工程和建築工程以及相關專業的大學生必須修讀的課程,通常在修讀材料力學之…

玻色子

]] 在量子力學裡,粒子可以分為玻色子()與費米子。玻色子由保羅·狄拉克命名,是為了紀念印度物理學者薩特延德拉·玻色的貢獻。他與阿爾伯特·愛因斯坦合作發展出的玻色-愛因斯坦統計可以描述玻色子的性質。在所有基本粒子中,標準模型的幾個傳遞作用力的規範子,如光子、膠子、W玻色子、Z玻色子都是玻色子,同时賦予基本粒子質量的希格斯子业已證實是玻色子;而在量子引力理論裏傳遞引力的引力子也是玻色子,只是尚未被證實存在。在複合粒子裏,介子是玻色子,質量…

居里点

居里点(),又作居里温度(Curie temperature,Tc)或磁性转变点。是指磁性材料中自发磁化强度降到零时的温度,是铁磁性或亚铁磁性物质转变成顺磁性物质的临界点。低于居里点温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10−6。居里点由物质的化学成分和晶体结构决定。居里温度是以皮埃尔·居里命名的,他表明在临界温度以上磁性材料…

表面能

测量可以用来计算材料的表面能]] 表面能()是形成物质表面时破坏分子间作用力所需消耗的能量。在固体物理理论中,表面原子比物质内部的原子具有更多的能量,因此根据能量最低原理,原子会自发趋于物质内部而不是表面。表面能的另一种定义是,材料表面相对于材料内部的除共有的、所具有的較其多的能量。由於把一个固体材料分解成小块需要破坏它内部的分子间作用力,所以需要消耗能量。如果这个分解的过程是可逆的,那么把材料分解成小块所需要的能量就和小块材料表面所增…

費米能階

費米能階(),通常標示為「µ」或「EF」。也稱為「」。 在能帶理論中,費米能階可視為熱力學平衡時,電子有50%機率佔據的假想能階。費米能階不需要對應到真正存在的能階(比如絕緣體的費米能階在能隙上),不過費米能階仍是精確定義過的熱力學物理量。,費米能階在任何溫度皆有定義。 能帶結構 在熱力學平衡下,能量為ϵ 的態被電子占據的機率可以用費米-狄拉克分布表示: }}

乳浊液

乳濁液()也称为“乳液”、“乳剂”、“乳狀液”或“乳化液”,是指一相液体以微小液滴状态分散于另一相液体中形成的非均相液体分散体系。由油和水混合组成的乳浊液根据连续相和分散相不同,分成油包水型乳剂和水包油型乳剂,前者连续相为油脂,分散相为水溶液,后者连续相为水溶液,分散相为油脂;除了上述这两类乳剂之外,还有复合乳剂。 油相、水相和乳化剂是乳剂的主要组成成分,药物根据自身的物理性质分散在水相或者油相;乳化剂应具有显著的表面活性;能在液滴周围…

范霍夫奇点

范霍夫奇点(Van Hove singularity),或范霍夫奇异点,指在晶体的态密度(Density of State,DOS)中出现的一类奇点(不光滑点)。范霍夫奇点处的波矢通常和布里渊区的临界点有关。对于三维晶体,范霍夫奇点以扭折(该处态密度函数不可微)的形式出现。范霍夫奇点的概念最常见的应用是在光学的吸收光譜分析中。此外,即使任意弱的相互作用在范霍夫奇异点都會產生很大的影響。當費米能級達到這些點時,各種响应函數發散。首位提出该…

玻璃转化

玻璃转化(glass transition)又称玻璃化转变,是玻璃-液体转变(glass-liquid transition)的简称,是指非晶材料或在非晶区的半晶材料,随着温度的升高,由硬而脆且光亮透明的玻璃态逐渐转变为黏性或橡胶态的渐进可逆转变,亦即“玻璃态-高弹态转变”。而具有玻璃转化的非晶态固体,则称为玻璃。藉由过冷使黏性液体呈玻璃态的反向转变,称为玻璃化。 玻璃轉化温度(glass transition temperature,…

高溫超導

高溫超導(,High Tc)是一種物理現象,指一些具有較其他超導物質相對較高的臨界溫度的物質在液態氮的環境下產生的超導現象。 性質 高溫超導體(High-temperature superconductors)是超導物質中的一種族類,具有一般的結構特徵以及相對上適度間隔的銅氧化物平面。它們也被稱作銅氧化物超導體。此族類中一些化合物中,超導性出現的臨界溫度是已知超導體中最高的。 不同銅氧化物在常態(以及超導態)性質之間具有共同的特徵;這些…

自旋玻璃

自旋玻璃(Spin glass)是磁性合金材料的一种亚稳定的状态。铁磁性状态和反铁磁性状态中,磁矩的磁矩方向(自旋)的分布是长程有序的,而自旋玻璃状态中的磁矩方向是随机冻结的,其分布呈现出长程无序性。这里的“玻璃”实际上是长程无序状态的代名词,指这种无序状态类似于一般所说的玻璃。 自旋玻璃表现出的众多亚稳定结构,使得它具有明显的磁化弛豫现象,这也使得实验和模拟自旋玻璃的难度加大。 简介 磁性材料是由许多具有稳定磁矩的原子或小原子集团构成…

表面重构

表面重构(surface reconstruction)指的是晶体表层原子的排布结构与晶体内部原子的排列方式不一致的现象。对表面重构的研究可以帮助理解不同材料表面上的化学特性。表面重构既可以发生在单一化学组分的晶体表面(例如Si(111)7×7表面重构);当另一种材料吸附在晶体表面(例如银原子吸附在Si(111)7×7表面),吸附原子也可以引起新的重构。 基本原理 理想情况下的晶体向各方向无限延伸,其中任一原子的平衡位置由晶体中其他所有…

悬键

中悬键的示意图。悬键被描绘为蓝红相间的杂化sp3轨道]] 悬键(dangling bond)是固定原子上未饱和的化合价。带有悬键的原子也称为固定自由基,这指的是其在结构与化学性质上类似于自由基。 通常提及悬键时,是指上述包含单电子从而处于电中性原子的状态。此外还存在包含双电子或无电子的悬键缺陷,分别带负电与正电。含双电子的悬键能量接近材料的价带,而无电子的悬键能量则更接近导带。 性质 为获取充足电子以填满其價電子层(参见八隅體規則),多…