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介观体系

物理术语

介观体系是介于宏观体系与微观体系之间的一种体系。实际上介观体系在尺寸上已经是宏观的， 具有宏观体系的特点；但是由于其中电子运动的相干性， 会出现一系列新的与量子力学相位相联系的干涉现象， 这又与微观体系相似。

现在对宏观体系和微观体系都已经有了较多的研究，理论上也各有比较成熟的处理方法； 但是对于介观体系却了解较少，处理方法更是不够完善，还需要加强理论和实验两方面的研究。介观体系具有以下一些特点：
（a）介观体系丧失了自平均性。所谓自平均性就是指物理量相对涨落的大小随着体系尺度的增大而趋于0的性质。介观体系呈现明显的波动性，波长不同的电子波之间具有相位相干性，导致能量发生较大变化，即存在有较大的相关能 Ec = h vf/L（L是样品长度，vf是电子的Fermi速度）；这时体系中各个区域之间由于能量扩展很小，相关性大，则就导致介观体系失去了自平均性，或者说自平均性不充分。据此可估算出介观体系的最大尺寸为 Lj ≈ 1μm 。而宏观体系的尺寸比波函数的相干长度大, 则不呈现波动性，各个子单元（大小与相干长度相当）之间将产生平均化，因此可以说，宏观体系是充分平均化的体系。温度较高时，电子能量的扩展将增大，使相关性降低。因此，大尺寸和高温度是导致产生平均化的因素。
（b）介观体系可划分为扩散的和弹道的两个区域。在介观体系中，按照载流子输运过程中遭受散射的特点可以分为如下两个区域：扩散区 ：相干长度 ＞ 样品尺寸 ＞ 平均自由程，这时存在有弹性散射，而无非弹性散射，电子波相位有一定的变化，但是不大，则电子波仍能很好干涉；弹道区 ：样品尺寸 < 平均自由程 < 相干长度，这时无任何散射，电子波与光波相似，能完全产生干涉；但表面散射较重要（即所谓样品尺寸效应）。对于弹道区，按照体系与Fermi（电子）波长的相对大小，又可区分为处理方法不同的两种范围：样品尺寸 >> Fermi波长时，电子的运动可近似为经典轨道运动；样品尺寸 ≈ Fermi波长时，电子的运动必须按波动概念、用薛定谔方程来处理。
介观体系将呈现出许多特殊的现象，如所谓A-B效应。
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