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介观物理

/mesoscopic physics/
条目作者江华

江华

最后更新 2022-12-23
浏览 165
最后更新 2022-12-23
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介于微观和宏观之间的尺度体系的物理现象与方法。

英文名称
mesoscopic physics
所属学科
电子科学与技术

介观作为介于宏观与微观之间的尺度并没有严格定义,一般认为比原子尺度大,但是还不足以用经典物理方法处理的体系称为介观体系,而与介观体系相关的物理现象与方法统称为介观物理,它是凝聚态物理的一个重要分支。在宏观尺度下通常采用经典物理方法来描述各种物理现象。当尺度减小到一定程度以后,量子效应逐渐体现。当体系的尺度和载流子相位相干长度、平均自由程可比拟时,会表现出一些与经典物理不同的效应。因为较大的相位与动量弛豫时间,载流子相位相干性在体系中可以保持,并且可以做到弹道输运。在介观输运中会出现普适电导涨落、量子化电导、AB效应等。在经典物理情况下,体系电导率与尺寸的关系满足欧姆定律,但是当体系进入介观物理范畴,欧姆定律不再适用,需要考虑量子效应加以描述。由于介观尺度比微观尺度要大,介观体系具有大量原子和电子,它们仍然服从统计规律,因此也会表现出区别于微观体系的物理现象。虽然服从统计规律,但是介观体系电子的相位相干性等信息没有被统计平均破坏,是一个具有微观量子特性的“宏观系统”。

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