介觀尺度

“介觀(mesoscopic)”這個辭彙,由Van Kampen於1981年所創,指的是介乎於微觀和巨觀之間的狀態。

基本介紹

  • 中文名:介觀尺度
  • 外文名:mesoscopic
  • 創建時間:1981年
  • 創建人:Van Kampen
簡介,說明,

簡介

因此,介觀尺度就是指介於巨觀和微觀之間的尺度;一般認為它的尺度在納米和毫米之間。
介觀尺度常常在介觀物理學中被提到,而且在凝聚態物理學近年來發展中被廣泛套用

說明

介觀體系一方面它們有我們熟悉的微觀屬性,表現出量子力學的特徵;可另一方面,它的尺寸又幾乎是巨觀的。一般來說,巨觀體系的特點是物理量具有自平均性:即可以把巨觀物體看成是由許多的小塊所組成,每一小塊是統計獨立的,整個巨觀物體所表現出來的性質是各小塊的平均值如果減小巨觀物體的尺寸,只要還是足夠大,測量的物理量,例如電導率,和系統的平均值的差別就很小。當體系的尺寸小到一定的程度,不難想像,由於量子力學的規律,巨觀的平均性將消失。人們原來一般認為這樣的尺寸一般是原子的尺寸大小,或者說晶體中一個晶格的大小,最多不過幾個晶格的尺寸大小。但是80年代的研究表明,這個尺度的大小在某些金屬中可以達到微米的數量級,並且隨著溫度的下降還會增加,它已經超出了人們的預料之外,屬於巨觀尺寸大小。
因此,介觀物理是一個介於巨觀的經典物理和微觀的量子物理之間的一個新的領域。在這一領域中,物體的尺寸具有巨觀大小,但具有那些我們原來認為只能在微觀世界中才能觀察到的許多物理現象。因而介觀物理涉及量子物理、統計物理和經典物理的一些基本問題。在理論上有許多方面有待深入研究。從套用的角度看,介觀物理的研究一方面可以給出現有器件尺寸的減小的下限,這時候原來的理論分析方法如歐姆定律已經不再適用;另一方面,新發現的現象為製作新的量子器件也提供了豐富的思想,也許會成為下一代更小的積體電路的理論基礎。

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