基本介紹
- 中文名：介觀物理學
- 外文名：Mesoscopic physics
- 簡介：物理學中一個新的分支學科
簡介,相干尺度和介觀漲落,介觀物理和量子混沌,介觀物理的重要領域,參見,
簡介
介觀物理學是物理學中一個新的分支學科。“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尺度。介觀物理學所研究的物質尺度和納米科技的研究尺度有很大重合，所以這一領域的研究常被稱為“介觀物理和納米科技”。
相干尺度和介觀漲落
對於巨觀物質的研究，一般套用統計力學的方法，考慮大量粒子的平均性質。巨觀系統的尺度遠大於（微觀粒子能夠保持其相干性的）相干尺度。在這種情況下，每個系統樣本中各個粒子的運動缺乏關聯，呈現統計上的無規性，系統的整體性質很好的被大量粒子的平均運動所描述：即同一系統的不同樣本性質間的差異很小，所有樣本的性質都由系統的平均值刻畫，統計漲落很小。處於介觀尺度的材料，儘管也含有大量粒子，但其系統尺度小於相干尺度，同一樣本中的粒子保持相干運動，各個樣本性質差異極大，系統的平均值不再有效的刻畫系統中所有樣本的性質，或者說存在很大的統計漲落。這種漲落稱之為介觀漲落，是介觀材料的一個重要特徵。
介觀物理和量子混沌
除了試驗和技術上的重要套用外，介觀尺度在理論上是探索量子混沌現象的重要場所。混沌現象是巨觀經典力學中的普遍現象，但在量子世界中，目前還不能觀測到低激發態量子系統的混沌現象。介觀物理研究的物質處於量子體系的高激發態，其微觀性質和對應的巨觀力學性質有很大關聯。對應的巨觀力學系統行為不同的話（可積系統或是混沌系統），材料的微觀性質也會不同。這使得介觀物理成為研究量子混沌以及量子力學和經典力學過渡關係的重要領域。
介觀物理的重要領域
參見
- 半經典物理學
