準粒子
準粒子（quasiparticles），也叫做元激发（elementary excitations）或集體激發（collective excitations），是物理學中一種發生在微觀複雜系統的突現現象。 作為少數簡化多體問題的手段之一，準粒子的概念在凝態物理尤其重要。例如固態系統中，由于粒子间的相互作用，会激发出另一些虛擬的粒子。以電子在半導體中的運動為例，電子在運動過程中受到來自原子核以及其它電子的作用，然而其行為可以視作帶有不同質…
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共 18 篇文章
過渡金屬氧化物
过渡金属氧化物（英语：Transition Metal Oxides，简称 TMOs）是指由过渡金属元素与氧元素结合形成的各类无机材料。 物理与化学性质： 导电性多样化：该类材料呈现出极宽的导电范围。虽然大多数过渡金属氧化物（如二氧化钛、氧化镍）表现为绝缘体或半导体，但也有部分呈现出明显的金属性（如二氧化钌）或半金属特性。 超导现象：部分过渡金属氧化物在特定条件下具有超导性。例如，一氧化铌（NbO）是一种典型的低稳超导体；而著名的铜氧化…
费米能
費米能量（）是固體物理學中的一个概念。無相互作用的费米子组成的系统中，费米能量（E_\mathrm{F}）常常表示在该系统中加入一个粒子后可能引起的基态能量的最小增量。费米能亦可等价定义为在绝对零度时，处于基态的费米子系统的化学势（），或上述系统中处于基态的单个费米子的最高能量。费米能量是凝聚體物理學的核心概念之一。 虽然严格来说，费米能是指费米子系统在趋于绝对零度时的化学势；但是在半导体物理和电子学领域中，费米能则经常被当做电子或空穴…
简并态物质
簡併態物質在物理学中是一種自由的集團、非互動的顆粒，由量子力學的效應決定它的壓力和其它物理特徵。它類比於古典力學中的理想氣體，但簡併態物質是離經叛道的理想氣體，它有極高的密度（在緻密星），或存在於實驗室的極低溫度下。它一般發生在諸如電子、中子、質子和費米子等物質粒子，分別被稱為電子簡併物質、中子簡併物質、等等。在混合的粒子，像是在白矮星或金屬內的離子和電子，電子可能成为簡併態，而離子不是。 以量子力學描述，自由粒子的體積受限於一定的體積…
歐姆接觸
欧姆接触是半导体设备上具有线性并且对称的电流-电压特性曲线（I-V curve）的区域。如果电流-电压特性曲线不是线性的，这种接触便叫做肖特基接触。典型的欧姆接触是溅镀或者蒸镀的金属片，这些金属片通过光刻製程布局。低电阻，稳定接触的欧姆接触是影响集成电路性能和稳定性的关键因素。它们的制备和描绘是电路制造的主要工作。 理论 任何两种相接触的固体的费米能级（Fermi level，或者严格意义上，化学势）必须相等。 费米能级和真空能级的差值…
能带结构
在固体物理學中，固体的能带结构 （又称电子能带结构）描述了禁止或允许电子所带有的能量，这是周期性晶格中的量子动力学电子波衍射引起的。材料的能带结构决定了多种特性，特别是它的电学、光学和热学性质。 为何有能带 单獨原子的电子占据了原子轨道，形成一个分立的能级结构。如果几个原子集合成分子，他们的原子轨道发生类似于耦合振荡的分离。这会产生与原子数目成比例的分子轨道。当数目非常巨大（数量级为10^{20}或更多）的原子集合成固体时，轨道数目急剧…
近自由电子近似
近自由电子近似（）是一种研究电子的近似方法。依据能带理论，可以认为固体内部电子不再束缚在单个原子周围，而是在整个固体内部运动，仅仅受到离子实势场的微扰。在远离布里渊区边界时，本征波函数的主部是动量的本征态，散射仅仅提供一阶修正。近自由电子近似应用范围有限，只对碱金属适用。正因为如此，这一类晶体的费米面近似为球形。 参见 紧束缚近似 参考文献 黄昆, 《固体物理学》, ISBN 7-04-001025-9
南部定理
南部-戈德斯通定理（）指連續對稱性被自发破缺后必存在零质量玻色粒子（南部-金石玻色子、Nambu-Goldstone bosons）这一定论，此粒子被称为戈德斯通玻色子（或称南部-戈德斯通玻色子）。这个定理在粒子物理中有着重要应用，如π介子就是对应着近似手徵對稱性破缺的戈德斯通玻色子。 该定理是以南部阳一郎命名的。 证明 参看 Peskin Schroeder. Intro QFT. Chapter 11. Anthony Zee. 徐…
超流体
，會在杯身內面向上緩慢攀爬，攀越過杯口，然後在杯身外面向下緩慢滑落，集結在一起，形成一滴液氦珠，最後滴落在下面的液氦裏。這樣，液氦會一滴一滴的滴落，直到杯子完全流空為止。]] 超流體是一種物質狀態，特點是完全缺乏黏性。如果將超流體放置於環狀的容器中，由於沒有摩擦力，它可以永無止盡地流動。它能以零阻力通过微管，甚至能从碗中向上“滴”出而逃逸。超流體是被彼得·卡皮查、約翰·艾倫和在1937年發現的。有關超流體的研究被稱為量子流體力學。氦-4…
莫特絕緣體
莫特絕緣體（）的命名是為紀念英國物理學家內維爾·莫特。 莫特絕緣體是應該分類在常規能帶理論之下的導體，當在特別低溫測量時是绝緣體。這個作用歸結於電子和電子的相互作用，在常規能帶理論上沒有被考慮。 雖然固體的能帶理論在描述材料電子特性上是非常成功的。但在1937年時，和 Evert Johannes Willem Verwey即已指出很多被能帶理論預測为導體（因為在每單位晶格有奇數個電子）的過渡金屬氧化物实际上是绝緣體。內維爾·莫特和魯道…
能带理论
的能带结构示意图]] 的價帶與傳導帶之間沒有距離，因此電子（紅色實心圓圈）可以自由移動。絕緣體的能隙寬度最大，電子難以從價帶躍遷至傳導帶。半導體的能隙在兩者之間，電子較容易躍遷至傳導帶中。]] 能带理论（）是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。是于20世纪初期，在量子力学建立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点，并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在，解释了晶体中电子的平均自由程问题。 自2…
电子迁移率
电子迁移率（）是固体物理学中用于描述金属或半导体内部电子，在电场作用下移动快慢程度的物理量。在半导体中，另一个类似的物理量称为空穴迁移率（）。人们常用载流子迁移率（）来指代半导体内部电子和空穴整体的运动快慢。 外部链接 [http://meroli.web.cern.ch/meroli/Lecture_lifetime.html The minority Carrier Lifetime in silicon wafer] [http:…
杜隆-珀蒂定律
杜隆-珀蒂定律（）是物理学中描述结晶态固体由于晶格振动而具有的比热容的经典定律，由法国化学家皮埃尔·路易·杜隆（Pierre Louis Dulong）和（Alexis Thérèse Petit）于1819年提出。 定律的内容为：许多固体其比热容（单位焦耳／(开尔文· 千克)）均为3R/M，其中R为普适气体常数（单位焦耳／(开尔文·摩尔)）M为摩尔质量（单位千克／摩尔）。换言之，晶体的无量纲热容C^={C \over nR} = {C…
准粒子列表
凝聚體物理學的場方程跟高能量粒子物理學所用到的非常相似。因此粒子物理學的大部份理論都能被應用於凝聚体物理學，在凝聚态物理学上，类似于在相互作用粒子系统中的一个实体，当实体中的一个粒子在系统中朝一定方向运动，环绕该粒子的其它粒子云因为其间的相互作用而类似与被拖拽着向某个方向运动，这一系统就像一个自由运动着的整体，也就是一个準粒子。元激发（elementary excitation）是指物质中粒子之间、粒子自旋之间、带电粒子与电磁波之间各有…
功函数
功函数（又称功函、逸出功，英语：Work function）是指要使一粒电子立即从固体内部移到固体外部，所必须提供的最小能量（通常以电子伏特为单位）。这里“立即”一词表示最终电子位置从原子尺度上远离表面但从宏观尺度上依然靠近固体。功函数不是材料体相的本征性质，更准确的说法应为材料表面的性质（比如表面暴露晶面情况和受污染程度）。功函数是金属的重要属性。功函数的大小通常大概是金属自由原子电离能的二分之一。 功函数与表面效应 金属的功函数W与…
布拉菲晶格
及其三維布拉菲晶格]] 在幾何學以及晶體學中，布拉菲晶格（又译布拉菲点阵）(Bravais lattices)是為了紀念法国物理学家奥古斯特·布拉菲 (),而命名的，布拉菲晶格是由一组离散平移操作生成的无限离散点阵列，在三维空间中的描述为 : \mathbf{R} = n_1 \mathbf{a}_1 + n_2 \mathbf{a}_2 + n_3 \mathbf{a}_3, 其中ni为任意整数，ai为原始平移向量或原始向量，它们位于…
准费米能级
準費米能級用來指量子力學，尤其是固體物理學中，在非平衡狀態下，電子對導帶和價帶的填充形成的費米能級。非平衡狀態可能是外加電壓，或者被能量大於能帶寬的光照射，這會導致電子在導帶和價帶中的填充發生變化。這時導帶和價帶會分別有各自處於平衡的電子填充水準，即使它們之間並不是平衡的。這時，載子濃度不再能被一個單一的費米能級所描述，但可以用分別的準費米能級來描述導帶和價帶。 PN接面中的準費米能階 PN接面的能帶圖和準費米能階如下圖中左圖所示。當偏…
安德森模型
安德森模型是一種哈密頓算符，通常用來描述重費米子，是由菲利普·安德森發展出來的理論。以數學的方法表示為： H = \sum_{\sigma}\epsilon_f f^{\dagger}_{\sigma}f_{\sigma} + \sum_{j\sigma}\epsilon_j c^{\dagger}_{j\sigma}c_{j\sigma} + \sum_{j,\sigma}(V_k f^{\dagger}_{\sigma}c_{j\s…