基本介紹
- 中文名：介觀體系
- 套用學科：物理
現在對巨觀體系和微觀體系都已經有了較多的研究, 理論上也各有比較成熟的處理方法; 但是對於介觀體系卻了解較少, 處理方法更是不夠完善, 還需要加強理論和實驗兩方面的研究。介觀體系具有以下一些特點：
a）介觀體系喪失了自平均性。所謂自平均性就是指物理量相對漲落的大小隨著體系尺度的增大而趨於0的性質。介觀體系呈現明顯的波動性, 波長不同的電子波之間具有相位相干性, 導致能量發生較大變化, 即存在有較大的相關能 Ec = h vf/L（L是樣品長度, vf是電子的Fermi速度）；這時體系中各個區域之間由於能量擴展很小, 相關性大, 則就導致介觀體系失去了自平均性, 或者說自平均性不充分。據此可估算出介觀體系的最大尺寸為 Lj ≈ 1μm 。而巨觀體系的尺寸比波函式的相干長度大, 則不呈現波動性, 各個子單元 (大小與相干長度相當) 之間將產生平均化, 因此可以說, 巨觀體系是充分平均化的體系。溫度較高時,電子能量的擴展將增大, 使相關性降低。因此, 大尺寸和高溫度是導致產生平均化的因素。
b）介觀體系可劃分為擴散的和彈道的兩個區域。在介觀體系中，按照載流子輸運過程中遭受散射的特點可以分為如下兩個區域：擴散區 : 相干長度 > 樣品尺寸 > 平均自由程，這時存在有彈性散射, 而無非彈性散射, 電子波相位有一定的變化, 但是不大, 則電子波仍能很好乾涉；彈道區 : 樣品尺寸 < 平均自由程 < 相干長度，這時無任何散射, 電子波與光波相似, 能完全產生干涉; 但表面散射較重要 (即所謂樣品尺寸效應)。對於彈道區，按照體系與Fermi (電子) 波長的相對大小, 又可區分為處理方法不同的兩種範圍：樣品尺寸 >> Fermi波長時, 電子的運動可近似為經典軌道運動；樣品尺寸 ≈ Fermi波長時, 電子的運動必須按波動概念、用薛丁格方程來處理。
介觀體系將呈現出許多特殊的現象，如所謂A-B效應。
