本文似乎是一本有关固态物理和材料科学的学术书籍的目录,重点是晶体的电子特性。- **第1章**:使用Bloch定理,量子井中的能级,转移矩阵,谐振隧道和能量带中的一维周期电势中的电子。- **第2章**:使用直接和相互晶格(包括Wigner-Seitz原始细胞,布里鲁因区域和密度 - 态计算)涵盖晶体的几何描述。- **第3章**:解释了金属的Sommerfeld自由电子理论,涵盖了自由电子气体的量子理论,费米 - 迪拉克分布,电子特异性热和热发射发射。- **第4章**:深入研究单电子近似及以后,讨论了Hartree方程,确定性波函数,Hartree-fock方程,密度功能理论和均匀电子气体的相图。- **第5章**:介绍了各种晶体理论,包括紧密结合方法,正交平面波(OPW)方法,伪能力方法,蜂窝法,增强平面波(APW)方法和绿色的功能方法。- **第6章**:检查选定晶体的电子特性,重点是稀有气体固体,离子晶体,具有钻石结构的共价晶体,金属的带状结构和石墨烯的电子结构。- **第7章**:使用Thomas -Fermi模型在金属中讨论晶体中的激子,等离子体和介电筛选。关系进一步阅读第13章。关于材料科学基本原理和应用的第7章本章集合提供了材料科学中基本概念的全面概述,涵盖了从线性响应理论到晶体散射粒子的主题。章节分为三个主要部分:相互作用的电子核系统(第8-9章),晶体的晶格动力学(第9章)和晶体散射颗粒(第10章)。此外,还有关于金属光学特性的单独章节(第11章),另一章关于半导体和绝缘子的光学性质(第12章)。章节以每个主题的摘要开头,对主题进行了简要介绍。在某些章节的末尾还包括进一步的阅读部分。所涵盖的特定主题包括Lindhard模型中的介电筛选,表面等离子体和表面偏振子,相互作用的电子核系统以及绝热原理,晶体的晶格动力学,晶体散射的粒子,金属的光学特性以及半管转器和绝缘体的光学特性。这些章节对材料科学原则及其应用进行了详尽的研究,使其对现场的研究人员和学生有用。Transport in Inhomogeneous Semiconductors Abstract 14.1 Properties of the - Junction at Equilibrium 14.2 Current-Voltage Characteristics of the - Junction 14.3 The Bipolar Junction Transistor 14.4 Semiconductor Heterojunctions 14.5 Metal-Semiconductor Contacts 14.6 Metal-Oxide-Semiconductor Structure 14.7 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET)进一步阅读第15章。Transport in Intrinsic and Homogeneously Doped Semiconductors Abstract 13.1 Fermi Level and Carrier Density in Intrinsic Semiconductors 13.2 Impurity Levels in Semiconductors 13.3 Fermi Level and Carrier Density in Doped Semiconductors 13.4 Non-Equilibrium Carrier Distributions 13.5 Generation and Recombination of Electron-Hole Pairs in Doped Semiconductors Appendix A统一掺杂的半导体中典型传输方程的解决方案进一步阅读第14章。磁场中的电子气体抽象15.1磁化和磁化率15.2磁场中游离电子气体的能量水平和密度 - 处于15.3 landau diamagnetism和de haas-van alphen效应15.4旋转旋转的自旋磁性旋转Paramagnetism a Paramagnetism a pelectron Gas 15.5 Magnetoresististive and Criffectial Hall效应和classical Hall效应15.6量子效应15.6量子166量子166量子166量子166量子166量子。磁化杂质的磁力抽象16.1磁化易感性的量子机械处理16.2原子或离子中壳的永久磁偶极子16.3局部磁矩的磁磁性16.4局部磁力16.4正常金属中的局部磁状态16.5正常金属16.5稀释的磁性元素和阻力降低了降低降低的磁化量。磁化杂质的磁力抽象16.1磁化易感性的量子机械处理16.2原子或离子中壳的永久磁偶极子16.3局部磁矩的磁磁性16.4局部磁力16.4正常金属中的局部磁状态16.5正常金属16.5稀释的磁性元素和阻力降低了降低降低的磁化量。晶体中的磁顺序抽象17.1铁磁和魏斯分子场17.2局部磁矩之间耦合的微观起源17.3平均场近似中的防铁磁性17.4旋转17.4旋转波和磁体在铁磁性晶体中的模型17.5 ISing Modaler的模型17.6巡回磁性附录一个解决的问题并补充了进一步阅读第18章。超导性抽象18.1超导体的某些现象学方面18.2库珀对构想18.3在零温度下BCS理论中超导体的基态18.4零温度下超导体的激发状态18.5在有限温度和热量的超导能力处理中,在有限的量子和热量下进行量子量的量子量表18.5对超导体的处理。6 18.8隧道效应附录A声子诱导的电子电子相互作用进一步读取索引
使用固态霍尔传感器阵列对小口径管道系统中的涡流进行实时可视化的回顾 J. Lee、C. S. Angani、J. Kim、M. Le,朝鲜大学,韩国 Hwa Sik Do,韩国电力公司,韩国 摘要 小口径管道系统是核电站 (NPP) 热交换器的重要组成部分,例如蒸汽发生器 (SG),其中的压力和温度非常高。这些条件会促使裂纹的产生和快速扩展,从而降低管道质量并威胁系统的完整性。几十年来,人们开发和改进了不同的 NDE 系统和探头,以应用于 SG 评估,例如用于实时检查裂纹的线轴探头、电动旋转饼线圈、X 探头和磁性摄像机。磁相机由固态磁场传感器阵列组成。根据传感器阵列的排列方式,开发了不同类型的传感器阵列,并对其进行了分类,以用于不同的应用,例如线性集成霍尔传感器阵列 (LIHaS)、区域型集成霍尔传感器阵列 (AIHaS)、线轴型集成霍尔传感器阵列 (BIHaS) 和圆柱型集成霍尔传感器阵列 (CIHaS)。本研究回顾了用于评估 SG 缺陷的线轴型磁相机的开发。使用霍尔传感器阵列可以提供具有高空间分辨率的大面积检查。传感器的高空间分辨率优势使得裂纹评估变得简单可靠。所提出的磁传感器阵列用于检测小口径管道的内径 (ID)、外径 (OD) 和周向应力腐蚀裂纹。准备了两种样品,铜和钛合金,以验证磁相机的有效性。成功检测到由于应力腐蚀裂纹引起的扭曲磁场图像并估计了裂纹体积。结果表明,该技术可以成为核电站中 SG 的无损检测的潜在工具。简介 管道结构在大型工业结构中起着关键作用,例如发电厂、石化厂、石油炼油厂和天然气加工厂 [1]。例如,用作核电站热交换器的小口径管道系统。SG 是核电站最关键的部件,它们在高温和高压等极其恶劣的条件下运行,这些条件往往会加速流动腐蚀 (FAC)、应力腐蚀开裂 (SCC) [2]。小由此可能引发裂纹,并可能导致灾难性故障或工厂紧急停机。因此,为了确定结构的可靠性和经济可行性,NDT 是检测和评估结构损坏程度的有效技术。因此,快速准确地检查管道中的裂纹或缺陷对于防止故障非常必要。SG 通常采用奥氏体镍铬基高温合金和非铁磁性钛合金制造。通常,核电站安装 2 至 4 套 SG 管,每套由 3,000 至 16,000 根管组成,SG 直径约为 20 毫米,长度约为 21 米 [3, 4]。几十年来,涡流检测 (ECT) 已可靠地应用于无损检测领域,线轴探头已成为 SG 和热交换器管道常规检查的行业标准 [5, 6]。线轴探头非常可靠,可用于量化体积缺陷,例如微动磨损和点蚀,相反,它们不适合检测周向裂纹 [7]。此外,ECT 需要很高的检查技能来分析和评估数据 [8, 9]。
磁铁最近根据对称转换分为三种类型:铁磁铁(FM),抗铁磁铁(AFM)和Altermagnets(AM)[1-3]。铁磁体或铁磁铁(包括luttinger补偿的铁磁铁,请参见参考资料[2])表现出净磁性,这打破了电子结构中的时间反转对称性。另一方面,抗铁磁铁表现出相反的自旋sublattices,并通过翻译和 /或inver-sion,对称转换,导致时间反向对称能带和零磁化。相反,在altermagnets中,相反的旋转均匀旋转与对称操作(如在AFM中,但在FM中为不相反),这些操作不是反转或翻译,导致时间逆转的对称性对称性的损坏的损坏的电子结构与均值和动量空间的交替旋转和零元素化元素和零元素的交替[1] (如FM,但不在AFM中)。自旋分裂带破坏了时间逆转对称性,如FM中,但在AFM中不违反。此外,交替的自旋分裂遵循D-,G-或I波对称性,该对称性与FM中自旋分裂的对称性不同。可以在球形谐波中扩展这种在动量空间中的交替自旋极化(与非常规的超导二极管理论所做的几乎一样),并且根据基础对称性,可以表现出D-,G-,G-或I-Wave磁性密度为2,4或6 Spine-4或6 Spin spine-nodeal Nodal nodal nodal surfaces [1] [1] [1]。非常明显地,预测了许多与Altermagnetism相关的异常效应。1,超出了这项工作的范围。它们具有反常的大厅效应[4,6],晶体磁臂Kerr效应[5,7,8],大型非差异旋转分裂[4,9,10],自旋旋转的纵向和横向电流和横向电流[11-13] [11-13],巨型和隧道磁力磁盘[13,14],非术语[16],topitigy tocient [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15] [15],[15]配对[17],各向异性Andreev反射[18],非常规的约瑟夫森效应[19],镁旋转裂解[20],手工有序的mul-tip tip [16,21],无单位的三胞胎超导性,并与平均抑制和抑制的次数相结合的阶参数的顺序进行了consectional superfective and-consuctor consuctor consuctor consuctal in Interface。altermagnetism在多种材料家族中可以找到对于研究其在旋转型,物质,超导性或半导体电子中的相关状态中的应用至关重要的(另请参见《透视文章》中的参考文献综合列表[3])。二次动量依赖性自旋分裂[23]。到目前为止,已经确定了几种候选材料,但是在每种情况下,它都是通过手动检查对称性操作和 /或计算带结构并验证其自旋分解的。此外,由于后一个测试无法区分AM和补偿FM,因此在这方面存在相当大的构造[24]。这项工作旨在创建一个程序(和图书馆),该程序采用晶体结构和磁性模式,并决定它是抗铁磁磁性还是抗铁磁性(排除铁磁材料是微不足道的)。用户请求的输入是有关晶体结构(支持各种晶体结构格式)和磁性模式的信息。请注意,如参考资料所建议的,将给定的Altermagnet进一步分类为十个类之一。
当前的研究与开发:通过适当调整竞争相的体积分数,我们实现了创纪录的巨大磁阻值(在 90 kOe 外部磁场中约为 10 15 %)。之前世界上任何地方已知的 MR% 约为 10 7 %),以及半掺杂 Sm 0.5 Ca 0.25 Sr 0.25 MnO 3 锰氧化物化合物中的超尖锐亚磁转变 [NPG Asia Materials (IF: 10.76), 10 (2018) 923]。我们仅通过调整 PLD 制备的氧化物外延 Sm 0.5 Ca 0.25 Sr 0.25 MnO 3 薄膜中的应变(应变工程)就增强了磁阻 [J. Magn. Magn. Mater. 503 (2020) 166627]。开发了采用PLD在商用热氧化Si衬底上生长优质半金属La 0.7 Sr 0.3 MnO 3 超薄膜的“两步”技术,并观察到跨晶界的自旋极化传输 [J. Magn. Magn. Mater. 527 (2021) 167771]。制备了(Sm 1-y Gd y ) 0.55 Sr 0.45 MnO 3 (y = 0.5 和 0.7)化合物,并表明晶界处的自旋极化隧穿(SPT)传输机制对化合物低场磁阻的增强起着至关重要的作用 [J.Phys: Condens. Matter 33 (2021) 305601]。报道了纳米晶 (La 0.4 Y 0.6 ) 0.7 Ca 0.3 MnO 3 化合物中由粒径驱动的非格里菲斯相向格里菲斯相的改性以及磁阻的大幅增强 [J. Alloys & Compound 745 (2018) 753]。制备了铁磁性 (La 0.67 Sr 0.33 MnO 3 ) - 电荷有序 (Pr 0.67 Ca 0.33 MnO 3 )、核壳纳米结构,并在更宽的温度范围内观察到了较大的磁热熵变值 (-∆SM ) [J. Magn. Magn. Mater. 436 (2017) 97]。在室温附近观察到了 La 0.83 Sr 0.17 MnO 3 化合物中显著较大的磁热效应,可视为磁制冷材料 [Physica B 545 (2018) 438]。我们在制备的 BiGdO 3 化合物中展示了低温下的巨磁热效应(∆SM = 25 J kg -1 K -1 & ∆T= 14.8K),并解释了其由于短程磁关联的存在而产生的成因 [J. Alloys and Compounds 846 (2020), 156221]。我们利用磁热效应构建了所制备的单晶 Sm 0.50 Ca 0.25 Sr 0.25 MnO 3 化合物的复磁相图 [J. Magn. Magn. Mater. 497 (2020) 166066]。对采用移动溶剂浮区炉制备的单晶 Sm 0.5 Ca 0.25 Sr 0.25 MnO 3 化合物的磁相变进行了实空间成像,并观察到了亚微米长度尺度上的 AFM-FM 相的存在 [J.Phys: Condens. Matter 33(2021) 235402]。我们已经证明了核心和表面自旋之间的短程磁相互作用在纳米晶掺杂锰氧化物中的交换偏置和记忆效应中的主导作用 [J. Alloys and Compounds 870 (2021), 159465]。与通常使用的磁化数据相反,利用反常霍尔效应研究了 skyrmion 载体材料 Co 3.6 Fe 4.4 Zn 8 Mn 4 的临界行为和相图。这为使用反常霍尔效应研究 skyrmion 载体和其他薄膜多层、介观器件等中的临界现象开辟了新方向。这对 skyrmion 载体材料的开发和未来 skyrmionic 存储器件的开发大有裨益 [J. of Alloys and Compounds 960 (2023) 170274]。
[1] JT Heron, M. Trassin, K. Ashraf, M. Gajek, Q. He, SY Yang, DE Nikonov, Y.-H. Chu, S. Salahuddin 和 R. Ramesh, 《铁磁体-多铁性异质结构中的电场诱导磁化反转》, Phys Rev Lett 107 , 217202 (2011)。[2] SO Sayedaghaee, B. Xu, S. Prosandeev, C. Paillard 和 L. Bellaiche, 《多铁性 BiFeO3 中的新型动态磁电效应》, Phys Rev Lett 122 , 097601 (2019)。 [3] A. Haykal 等人,BiFeO 3 中受应变和电场控制的反铁磁纹理,Nat Commun 11,1704 (2020)。[4] H. Jang 等人,外延 (001) BiFeO3 薄膜中的应变诱导极化旋转,Phys Rev Lett 101,107602 (2008)。[5] IC Infante 等人,BiFeO 3 中外延应变桥接多铁性相变,Phys Rev Lett 105,057601 (2010)。 [6] H. Béa 等人,巨轴比化合物室温多铁性证据,Phys Rev Lett 102,217603 (2009)。[7] IC Infante 等人,BiFeO 3 薄膜室温附近的多铁性相变,Phys Rev Lett 107,237601 (2011)。[8] H. Béa、M. Bibes、F. Ott、B. Dupé、X.-H. Zhu、S. Petit、S. Fusil、C. Deranlot、K. Bouzehouane 和 A. Barthélémy,多铁性 BiFeO 3 外延薄膜的交换偏置机制,Phys Rev Lett 100,017204 (2008)。 [9] D. Lebeugle,D. Colson,A. Forget,M. Viret,AM Bataille 和 A. Gukasov,室温下电场诱导 BiFeO3 单晶自旋翻转,Phys Rev Lett 100,227602(2008)。[10] A. Finco 等人,非共线反铁磁体中的拓扑缺陷成像,Phys Rev Lett 128,187201(2022)。[11] M. Hambe,A. Petraru,NA Pertsev,P. Munroe,V. Nagarajan 和 H. Kohlstedt,跨越界面:磁性复合氧化物异质结构中隧道电流的铁电控制,Adv Funct Mater 20,2436(2010)。 [12] SR Burns、O. Paull、J. Juraszek、V. Nagarajan 和 D. Sando,《外延 BiFeO 3 中的摆线或非共线反铁磁性实验指南》,《先进材料》第 32 卷,2003711 页 (2020 年)。[13] M. Cazayous、Y. Gallais、A. Sacuto、R. de Sousa、D. Lebeugle 和 D. Colson,《在 BiFeO 3 中可能观察到摆线电磁振子》,《物理评论快报》第 101 卷,037601 页 (2008 年)。[14] D. Sando 等人,《通过外延应变制作 BiFeO 3 薄膜的磁振子和自旋电子响应》,《自然材料》第 12 卷,641 页 (2013 年)。 [15] J. Li 等人,亚太赫兹产生的反铁磁磁振子的自旋电流,Nature 578,70 (2020)。[16] E. Parsonnet 等人,在没有施加磁场的情况下对热磁振子的非挥发性电场控制,Phys Rev Lett 129,87601 (2022)。[17] S. Manipatruni、DE Nikonov、CC Lin、TA Gosavi、H. Liu、B. Prasad、YL Huang、E. Bonturim、R. Ramesh 和 IA Young,可扩展的节能磁电自旋轨道逻辑,Nature 565,35 (2019)。 [18] YT Chen、S. Takahashi、H. Nakayama、M. Althammer、STB Goennenwein、E. Saitoh 和 GEWBauer, 自旋霍尔磁阻理论, Phys Rev B 87 , 144411 (2013)。[19] J. Fischer 等人, 反铁磁体/重金属异质结构中的自旋霍尔磁阻, Phys Rev B 97 , 014417 (2018)。
铋铁氧体 (BiFeO 3 ) 纳米颗粒 K. SARDAR a 、K. ALI a,* 、S. ALTAF a 、M. SAJJAD a 、B. SALEEM a 、L. AKBAR a 、A. SATTAR b 、Z. ALI a 、S. AHMED a 、U. ELAHI a 、EU HAQ a 、A. YOUNUS aa 纳米光电子研究实验室,费萨拉巴德农业大学物理系,38040 费萨拉巴德,巴基斯坦 b 机械、机电一体化和制造工程系(新校区 KSK),工程技术大学,拉合尔,巴基斯坦 通过溶胶凝胶法合成多铁性铋铁氧化物 (BiFeO 3 ) 纳米颗粒。本研究展示了在 550 ᵒ C 下制备铋铁氧体纳米粒子的方法。在该方法中,硝酸铋 [Bi (NO 3 ) 3 .5H 2 O] 和硝酸铁 [Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O] 被用作起始化学剂。为了克服铋在高温下的挥发性,使用了不同重量百分比的化学品。柠檬酸被用作螯合剂。在 550 ᵒ C 下对样品进行热处理。铋铁氧体纳米粒子表现出明显的铁磁性。随着磁化强度的增加,铋铁氧体纳米粒子的尺寸减小。随着 550 ᵒ C 下化学品浓度的增加,由于重结晶,粒径减小。溶胶凝胶法有助于控制晶体的尺寸。利用 X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和紫外-可见光对制备的铋铁氧体纳米粒子样品进行表征,以获取有关表面形貌和晶体结构的信息。X 射线衍射结果提供了有关粒度和相位识别的信息。紫外-可见光提供了有关 BiFeO 3 纳米粒子带隙能量的信息。扫描电子显微镜结果提供了不同分辨率下纳米粒子的表面形貌和晶粒尺寸的信息。 (2019 年 9 月 23 日收到;2020 年 1 月 22 日接受) 关键词:纳米粒子、溶胶凝胶、氧化铋铁、带隙 1. 简介 在所有多铁性材料中,铋铁氧体 (BiFeO 3) 是一种在钙钛矿结构中显示反铁磁和铁电序参数共存的材料。它以块体形式早已为人所知。 BiFeO 3 在尼尔温度 (TN =643 ᵒ K) 下表现出反铁磁现象,在居里温度 (T c =1103 ᵒ K) 下表现出铁电现象。研究表明,尽管名称如此,BiFeO 3 并非铁氧体结构,而是钙钛矿结构。在块体中,BiFeO 3 被描述为具有空间群 R 3 C 和菱面体扭曲的铁电钙钛矿。晶格参数为 C hax = 13.87Ȧ、ar = 5.63Ȧ、a hax = 5.58Ȧ 和 α r = 59.350。室温下的最大极化为 90µ/cm 2 至 100µ/cm 2。目前对铋铁氧体的研究表明,如果粒子尺寸大于磁性,则磁性会消失,晶体尺寸越小磁性越强。在纳米粒子中,磁性导致螺旋序被抑制(Manzoor 等人,2015 年)。来自天体化学活动的 Bi 3+ 电子离子对起源于铁电序(T c ∼ 830 ᵒ C)。在此类材料中,d 需要不同的填充状态来转换金属离子在铁电和磁性中的状态(Johari,2011 年)。室温下的铋铁氧体是铁电性的,因为沿着钙钛矿结构的一个方向自发电极化是定向的。铁电态导致铋离子相对于 FeO 6 八面体的较大位移,这导致了一些重要的后果。沿 <111> 方向存在 BFO 铁电极化。它导致八种可能的极化方向。通过使用电场,可以通过切换的可能性来控制磁态
(1) Lincot, D.;Guillemoles, JF;Taunier, S.;Guimard, D.;Sicx-Kurdi, J.;Chaumont, A.;Roussel, O.;Ramdani, O.;Hubert, C.;Fauvarque, JP;Bodereau, N.;通过电沉积制备黄铜矿薄膜太阳能电池。太阳能 2004,77,725-737。 (2) Todorov, T.;Mitzi, DB 光伏器件黄铜矿吸光层的直接液体涂层。欧洲无机化学杂志 2010,1,17-28。 (3) Jäger-Waldau, A. 在《光伏实用手册》中 McEvoy, A;Markvart, T.;Castañer, L. 编辑;Academic Press,2012; IC-4 章,第 373-395 页。(4)Cao, Q.;Gunawan, O.;Copel, M.;Reuter, KB;Chey, SJ;Deline, VR;Mitzi, DB Cu(In, Ga)Se 2 黄铜矿半导体中的缺陷:材料特性、缺陷态和光伏性能的比较研究。Adv. Energy. Mater. 2011,1,845-853。(5)Rockett, AA 黄铜矿太阳能电池的现状和机遇。Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2010,14,143-148。(6)Fiechter, S.;Tomm, Y.;Kanis, M.;Scheer, R.;Kautek, W. 论黄铜矿型 CuInS 2 的均质区、生长模式和光电特性。 Phys. Status Solidi B 2008 , 245, 1761-1771。(7) Marron, DF; Cánovas, E.; Levy, MY; Marti, A.; Luque, A.; Afshar, M.; Albert, J.; Lehmann, S.; Abou-Ras, D.; Sadewasser, S.; Barreau, N. 对基于黄铜矿的中间带材料纳米结构方法的光电评估。Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010 , 94, 1912-1918。(8) Kerroum, D.; Bouafia, H.; Sahli, B.; Hiadsi, S.; Abidri, B.; Bouaza, A.; Timaoui, MA 压力对锌硅二砷化物 ZnSiAs 2 -黄铜矿的机械稳定性和光电行为的影响:DFT 研究。Optik 2017,139,315-327。(9)Ohmer, MC;Pandey, R. 黄铜矿作为非线性光学材料的出现。MRS Bull。1998,23,16-22。(10)Kildal, H.;Mikkelsen, JC 黄铜矿 AgGaSe 2 中的非线性光学系数、相位匹配和光学损伤。Opt. Commun. 1973,9,315-318。(11)Abrahams, SC; Bernstein, JL 压电非线性光学 CuGaS 2 和 CuInS 2 晶体结构:AIB III C 2 VI 和 A II B IV C 2 V 型黄铜矿中的亚晶格畸变。J. Chem. Phys. 1973 ,59,5415-5422。(12)Boyd, G.;Buehler, E.;Storz, F.;Wernick, J. 三元 A II B IV C 2 V 黄铜矿半导体的线性和非线性光学特性。IEEE J. Quantum Electron. 1972 ,8,419-426。(13)Feng, W.;Xiao, D.;Ding, J.;Yao, Y. I-III-VI 2 和 II-IV-V 2 黄铜矿半导体中的三维拓扑绝缘体。Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 016402. (14) 赵YJ; Zunger, A. 自旋电子 CuM III X 2 VI 黄铜矿半导体中 Mn 取代的位点偏好。物理。 Rev. B 2004 , 69, 075208。 (15) Koroleva, LI; Zashchirinskiĭ,DM;卡帕耶娃,TM;马伦金,SF;费多尔琴科,四世;希姆恰克,R.;克鲁祖曼斯卡,B.;多布罗沃尔斯基,V.;基兰斯基,L.锰掺杂的 ZnSiAs 2 黄铜矿:一种用于自旋电子学的新型先进材料。Phys. Solid state 2009,51,303-308。(16)Shay, J. L;Wernick, JH 三元黄铜矿半导体:生长、电子特性和应用。英国牛津,帕加马出版社,1975 年。(17)Medvedkin, GA;Ishibashi, T.;Nishi, T.;Hayata, K.;Hasegawa, Y.;Sato, K. 新型稀磁半导体 Cd 1-x Mn x GeP 2 的室温铁磁性。Jpn. J. Appl. Phys. 2000,39,L949。
一架飞机的质量是多少?我们如何将其与大量航空母舰的重量联系起来?如果我们要将这些航空母舰的总重量与该力相等,我们需要多少艘航空母舰?这个问题与基本的物理概念有关。**电磁学** 1. 导线中电子的流动描述为:[选项 B、C 或 D] 2. 这张纸没有显示电,因为它有相同数量的:[选项 A 或 D] 3. 电场强度以以下单位测量:[选项 A 或 D] 4. 将三个值为 +5C、-6C 和 +9C 的电荷放置在一个球体内。通过球体表面的总磁通量为:[未提供答案] 5. 磁滞是指磁化力的影响:[选项 B 或 C] 6. 磁路的磁阻随以下因素而变化:[选项 D] 7. 基尔霍夫环路定律指出,闭合回路周围磁动势上升和下降的代数和等于:[选项 A] 8. 吸引铁块的物质描述为:[选项 A 或 B] 9. 平行板空气电容器之间的电场强度为 20 N/C,但如果放置相对介电常数为 5 的绝缘板,电场强度将变为:[选项 C] 10. 磁通势 (mmf) 的单位是:[选项 A] 11. 当导体静止且磁场移动或变化时,感生的电动势称为:[选项 A 或 C] 12. 磁场中通过导线环的磁通量场不依赖于:[选项 A 或 C] 13. 一电子伏特 (1 eV) 等于:[选项 C] 14. 由于与其相关的自身磁通量的变化而在线圈中感生的电动势称为:[选项 C] 15. 如果介质的相对介电常数为:[选项 A],则给定电荷在某一点的电场强度会降低 16. 磁滞损耗可以通过以下方式减少:[选项 B 或 C] 17. 由内部原子结构产生磁极而不需要外部电流的材料被描述为:[选项 D 或 B] 18. 良好继电器的核心材料应具有:[选项 C] 19. 电离子中使用的绝缘材料或电介质通常是:[选项 A] 20. 数量 10^6 麦克斯韦等于 1:[选项 A] 21. 一安培匝等于:[选项 B] 22. 电动势 (emf)在电路中:[选项 C 或 B] 23. 当原子获得额外的:[选项 C] 24. 当电流流动时,导体周围的磁场方向是什么?[选项 A] **磁性和磁场** 65. 要计算磁场强度为 2000 A/t/m 的材料中磁导率为 126 x 10^-6 T/A 时产生的磁通密度,请使用左手定则。 66. 磁场是指驱动电流通过导体的力(选项 C)。 67. 如果材料的相对磁导率远大于 1,则称为铁磁性(选项 D)。 68。登伯效应是指电流通过各向异性晶体时,由于电流分布不均匀而吸收或释放热量的现象。**单位和测量** 69. 磁阻的单位是韦伯每安培匝 (A/t/Wb)(选项 A:麦克斯韦)。70. 马德隆常数是用于校正离子固体中远处离子的静电力的因子。71. 气隙是指磁极之间的空间(选项 B:气隙)。**磁性材料** 72. 铁磁材料的磁导率非常高,是自由空间的数百甚至数千倍(选项 D)。73. 磁性是指一种材料(例如铁)吸引另一种材料(例如铁)碎片的现象(选项 C)。 74. 价电子位于原子的最外层能级,而不是原子核(选项B:对于导体,价电子会被原子核强烈吸引,这是错误的)。 75. 磁阻取决于组成磁路的材料的相对磁导率(选项B)。 76. 居里定律指出,大多数顺磁性物质的磁化率与其绝对温度成反比。**原子和亚原子物理学** 77. 长度为L、横截面积为A的磁路的磁阻为8πL/A,其中π=3.14(不在选项中)。 78. 氢原子的直径约为1.1 x 10^-9厘米(选项B:1.1 x 10^-8不正确)。 **电与传导** 79. 电流通过电介质表面的传导称为爬电或表面效应。 80. 相对介电常数也称为介电常数(选项 B)。 81. 电子从热体发射称为爱迪生效应。 82. 右手定则指出,如果你用右手握住螺线管,使你的手指指向电流的方向,那么你伸出的拇指将指向北极。 **其他** 83. 尤里卡的电阻温度系数为正(选项 D)。 84. 气隙用于维持磁场强度(选项 A)。 85. 永磁体使用铁磁材料,例如铁或镍(选项 C 和 A),而不是硬化钢或软钢(选项 B 和 D)。 86. 要计算匝数为 100、电阻为 2 欧姆的螺线管的安匝数,请用电池电压除以总电阻。 87. 磁体之间的吸引力是由于磁性(选项 C)。 1. 一库仑电荷由 ________ 个电子组成。(不变) 2. 随着介质的相对介电常数增加,相距一定距离的两个电荷之间的力 _____。(不变) 3. 原子最后轨道上的电子称为 ______ 电子。(不变) 4. 电子从加热表面蒸发称为 _______ 发射。(不变) 5. 在厘米/克-秒制中,通量单位是 ______。(不变) 6.如果一个原子的价电子数正好是 4,那么这种物质就叫做 _______。(无变化) 7. 当变压器的初级由交流电源供电时,由于 _______ 损耗,变压器的铁芯会发热。(无变化) 8. 磁化铁条在 _____ 方向上被强烈加热时的磁场。(无变化) 9. 当原子最外层能量轨道上的电子被两个或多个电子共享时,会形成什么键?_______(无变化) 10. 2000 线的磁通量是多少 _______?(无变化) 11. 定义为晶胞中原子或离子所占体积与晶胞体积之比,用于测量晶体的致密性,它是什么?_______(无变化) 12. 某一点相对于某一时刻电荷密度和符号的量度是什么? _______(无变化) 13. 两个磁极之间的力随它们之间的距离而变化。变化量是该距离的平方的 _____。(无变化) 14. 预先确定原子或离子位置的固体结构之一是 _______ 固体。(无变化) 15. 如果材料的相对介电常数为 10,则其介电常数为 _______。(无变化) 16. 1000 AT/m 的磁化力将在空气中产生 _____ 的磁通密度。(无变化) 17. 当原子最外层能量轨道中的一个或多个电子转移到另一个电子时,会形成什么键?_______(无变化) 18. 一段导线的电阻为 10 欧姆。如果导线的长度是其三倍,截面积是其两倍,则该导线的电阻是多少? _______(无变化) 19. 材料的较大百分比是 _______。 (无变化) 20. 所有物质(气体,液体和固体)都是由 _______ 组成的。 (无变化) 21-31:这些问题保持不变,因为它们本质上是数学或概念。 32. 下列哪种材料被临时磁铁用作磁性材料? _______(无变化) 33. 两个线圈之间的互感是如何降低的? _______(无变化) 34. 原子中可以存在的最大电子数是多少?(A)6.24 ×10^16 请注意,有些问题可能需要数学计算才能得出答案,这里没有提供,因为它是一个释义版本,并不是解决方案指南。问题及其各自的答案已根据指定的概率重写。 #### 问题 134 原子的哪一部分与磁性概念有关? **A)汉斯·克里斯蒂安·奥斯特**发现了磁与电之间的关系,这是电磁学理论的基础。#### 问题 135 质子的质量是电子的多少倍?质子的质量大约是电子质量的**B) 1837 倍**。#### 问题 136 什么术语描述由于另一个线圈的电流变化而在线圈中感生的电动势?由于另一个相邻线圈的电流变化而在线圈中感生的电动势称为**C)互感电动势**。#### 问题 137 磁力是如何表现出来的?由磁场力引起的物理运动称为**B)扭矩作用**。#### 问题 138 什么单位测量电能?电能的单位是**D)所有答案**。#### 问题 139 什么量代表磁强度?磁强度是**C)矢量**。#### 问题 140 所有磁场都来自什么来源?所有磁场都来自**B)运动电荷**。#### 问题 141 当交流电(60 Hz)流过含有磁性材料的线圈时,磁滞回线会多久形成一次?如果磁性材料位于流过交流电(60 Hz 频率)的线圈内,则 **每秒将形成一个磁滞回线**。 #### Question 142 高斯计中使用什么效应来测量磁通密度?高斯计中通常用于测量磁通密度的效应是 **B) 霍尔效应**。 #### Question 143 以下哪种材料有氢的例子?氢是 **D) 顺磁性** 材料的一个例子。 #### Question 144 什么定律描述了感应电动势的大小?线圈中感应电动势的大小与磁通链的变化率成正比。这被称为 **A) 法拉第第一电磁感应定律**。 #### Question 145 哪种磁芯材料对磁性设备具有高磁导率?磁性设备的核心使用具有 **C) 高磁导率**的磁性材料。 #### Question 146 静电场和电磁场中储存了什么能量?静电场或电磁场中储存的能量称为**B)势能**。 #### Question 147 永磁体通常用在哪里? 永磁体可用于**D)电铃**。 #### Question 148 白炽灯的热阻是其冷阻的多少倍? 白炽灯的热阻约为其冷阻的**C)100 倍**。 #### Question 149 磁极强度和力之间存在什么关系? 两个磁极之间的力**B)与**它们的极强度成反比。 #### Question 150 什么带有净电荷? 带有净电荷的原子或原子团是**D)离子**。 #### Question 151 将铁磁材料插入螺线管会如何影响磁场? 当将铁磁物质插入载流螺线管时,磁场**B)大大增强**。 #### 问题 152 希腊语单词 electron 的起源是什么?Electron 在希腊语中是火的意思。#### 问题 153 半导体的电阻温度系数是多少?半导体的电阻温度系数为 **D)正**。#### 问题 154 哪种材料是顺磁性的?顺磁性材料是 **D)铋**。#### 问题 155 螺线管内部的磁场如何表现?螺线管内部的磁场是 **C)均匀的**。#### 问题 156 空气的相对介电常数是多少?空气的相对介电常数是 **A)1**。#### 问题 157 欧姆定律可以用于哪种类型的电路?欧姆定律只能用于 **D)线性**电路或元件中。#### 问题 158 哪种材料的 BH 曲线不是直线?**C)木材**的 BH 曲线(实际上是不正确的)**D)软铁**。#### 问题 159 临时磁铁有什么优点?临时磁体的优点在于其磁通量可以改变,并且具有磁滞现象。1. 一组磁性排列的原子的术语是“畴”。2. 电力线以一定角度离开或进入电荷表面,具体取决于其发射角和进入角。3. 由于正离子和负离子之间的吸引力而形成的一种键称为“离子键”。4. 在机电转换设备中,转子和定子之间留有小的气隙,以减少磁路的磁阻。5. 具有高磁滞损耗的磁性材料适用于永磁体、交流电机、变压器和直流发电机等应用。6. 当线圈平行于均匀磁场移动时,线圈中的感生电动势 (EMF) 取决于线圈的面积。7. 一种由 22% 的铁和 78% 的镍组成的合金被称为“坡莫合金”。 8. 电机的漏电流系数通常在 0.5 到 1 之间。9. 材料的电阻温度系数取决于其性质和温度,而不是其横截面积或体积。10. 如果导体的 α0(温度系数)值为每摄氏度 1/234,则 α18 为每 0摄氏度 1/272。11. 在绝缘体、半导体、半绝缘体和导体中,导体的价电子数最少。12. “磁动势”一词指的是磁力线。13. 磁性材料的相对磁导率等于其磁导率乘以 4π。14. 当电荷从高电势点 (A) 移动到低电势点 (B) 时,能量以两点之间的电势差形式释放。 15. 空心线圈中插入铸铁芯后,由于材料的相对磁导率,磁通密度会增加。16. 室温下,每立方厘米铜约含有8.5 × 10^22个自由电子。17. 磁力线强度最大的点是磁铁的北极或南极。18. 当空气被相对介电常数更高的介质取代时,则某一点的电势会减小。19. 根据库仑第二定律,孤立系统随时间推移保持其净电荷。20. 在通常条件下,物体被认为是中性的。21. 在垂直于磁力线的平面上,通过物质单位面积的线数定义为磁通密度。22. 地球的磁效应被称为地磁。当线圈在磁场中旋转时,感应电动势的方向每旋转两圈就会改变一次184. 电导的国际单位制是D)西门子185. Hypernik 是一种含有 50% 铁和 50% 镍的合金186. 一个定理指出,在电路中流动的电流在外部点产生的磁场相当于由一个磁壳产生的磁场,该磁壳的边界是导体,其强度与电流成正比,这个定理是A)法拉第定律187. 下列哪种材料的磁导率略小于自由空间的磁导率? C)顺磁性188. 磁场中磁力线的总数称为D)磁通量189. 物质的最小元素是D)原子190. 材料的磁导率与空气或真空的磁导率之比是B)相对磁导率191. 原子的直径是多少?A)约10-10毫米192. 如果两个相似的电荷,每个1库仑,在空气中相距1米,那么排斥力是B)5×106N193. 电晕放电的另一个术语是C)火花194. 如果两个磁极之间的距离减小二倍,它们之间的力会增加A)两倍195. 测试电荷意味着电荷为C)1个电子196. 哪种元素有四个价电子?D)导体197.计算相对磁导率为 300 的磁性材料的磁导率(以 T/A·m 为单位)为 D)3.78 × 10-3 198. 如果磁通量以 2 Wb/s 的速率穿过 200 圈,根据法拉第定律,感生的电压约为 C)600 V199. 谁在 1911 年发现了超导性?D)Kamerlingh Onnes200. 空心扼流圈的常见应用之一是 A)射频201. 平衡磁性材料剩磁所需的磁化力量称为 C)矫顽力202. At/m 是 B)磁阻的单位203. ________ 是一种分子由同一种原子组成的物质。A)元素204. 什么用作高压变压器的电介质材料?D)瓷器205.永磁体不会对 A) 静止电荷施加力206. 磁场不与 B) 运动永磁体相互作用207. 下列哪种物质是顺磁性材料?B) 氧气208. 两个磁极之间的力与它们的磁极强度成_____。C) 正比于209. 比磁强的 SI 单位是什么?A) 磁化强度 A) 欧姆-厘米 B) 欧姆- 圆密耳每英尺 C) 欧姆-米 D) 欧姆- 圆密耳每英寸210.价电子轨道上需要多少个电子才能保证材料的稳定性? 没有给出答案,因为这不是多项选择题。 211. 坡莫合金的磁导率是: A)略大于空气的磁导率 B)等于空气的磁导率 C)略小于空气的磁导率 D)远大于空气的磁导率 212. 大多数材料的介电常数介于: A)50 和 100 B)1 和 10 C)20 和 50 D)10 和 20 213. 下列哪种磁性材料容易在两个方向上磁化? A)高磁滞损耗材料 B)低磁滞损耗材料 C)硬磁材料 D)软磁材料 214. 谁发现了最重要的电效应,即磁效应? A)查尔斯·惠斯通爵士 B)汉斯·克里斯蒂安·奥斯特 C)格奥尔格·欧姆 D)詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 215. 磁场强度是: A)相量 B)标量 C)变量 D)矢量 216. 随着磁场强度的减小,磁性材料的相对磁导率: A)保持不变 B)变为零 C)减小 D)增大 217. 磁阻的 SI 单位是什么? 218. 穿过磁体两极的直线称为: A)虚轴 B)实轴 C)笛卡尔轴 D)磁轴 219. 一种磁性材料在某一点失去其铁磁性,该点称为: A)推断绝对温度 B)居里温度 C)室温 D)绝对温度 220. 从电离室壁上释放出的电子对电离的贡献是: A)沃尔特效应 B)霍尔效应 C)趋肤效应 D)爱迪生效应 221. 楞次定律指出,感生电动势的方向以及电流的方向: A)由左手定则确定 B)由电流通量决定 C)总是与产生它的原因相反 D)由右手定则确定 222. 绝缘体的电阻温度系数为: A)负 B)无穷大 C)正 D)零 223. 如果观察任何一个螺线管的一端;电流方向为顺时针,则所观察的一端为南极。这被称为: A)左手定则 B)螺旋定则 C)右手定则 D)端点定则 224. _______ 是一个电磁铁,其磁芯呈封闭磁环状。 A)摆线针轮 B)螺线管 C)环形线圈 D)抛物面 225. 两个磁极之间的吸引力或排斥力与它们之间距离的平方成反比。这被称为: A)库仑第一定律 B)牛顿第一定律 C)法拉第第一电磁感应定律 D)库仑第二定律 226. 磁通密度为 5 Wb/m2 的材料的磁导率为 10-5 H/m。磁化力的值是多少? A)4n×107 N/Wb B)5×10-7 N/Wb C)4n×10-5 N/Wb D)500×103 N/Wb 227. 当固体中(带负电的)电子和(带正电的)原子核之间存在某种形式的集体相互作用时,会形成什么类型的键? A)金属键 B)范德华力 C)离子键 D)共价键 228.磁导率略大于自由空间磁导率的材料: A)抗磁性 B)铁磁性 C)顺磁性 D)非磁性 229. 非晶态固体也称为: A)晶体 B)均质 C)多晶 D)非晶态 230. 研究电流磁效应的工程学分支是: A)电磁学 B)电气工程 C)磁学 D)电子工程 231. 磁导率类似于: A)电阻 B)电导 C)导纳 D)磁阻 232. 良导体有多少个价电子? 233-234:未给出答案,因为这些不是选择题。给定的文本是物理相关问题和答案的列表,涵盖电磁学、材料科学和原子物理等主题。提到的一些关键点包括:* 磁导率是指电磁铁或永磁体的强度。* 顺磁性物质的相对磁导率略大于 1。* 查尔兹定律指出,热电子二极管中的电流与阳极电压的三次方成正比,与电极间距离的平方成反比。* 原子和核物理学中的惯用能量单位是电子伏特。* 介电常数由提到的公式之一给出,但这里没有具体说明。* 介电强度是击穿电压或电位梯度的另一个名称。* 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于 1862 年发展了光的电磁理论。* 电场强度是一个矢量。* 1 法拉等于 1 库仑/伏特。* 磁通量的 SI 单位是韦伯。* 铝镍钴合金是一种商业合金,含有铝、镍、铁,并添加了钴、铜和钛,可产生约 12 个等级。 * 根据法拉第定律,当导体切割磁通量时,导体中会产生电动势。 * 如果导线的长度和横截面积增加一倍,其电阻将变为原来的四倍。 * 磁通密度以特斯拉为单位。 * 磁路中的磁势可以用磁通势 (Mmf) 来测量。 * 当磁性物质靠近另一块磁铁时变成磁铁,就会发生磁感应。请注意,此释义文本不包含具体问题的答案,而是提供所提到的关键点的摘要。所提供的文本是与磁学、电学和其他物理概念相关的多项选择题和答案的集合。从格式和内容来看,它似乎是从教科书或学习这些科目的学生指南中摘录的。为了在保留原文含义和意图的同时,对这段文字进行解释,我将根据之前提供的概率选择一种改写方法(“添加拼写错误”(SE)的可能性为 40%,“以非英语母语人士的写作方式”(WNE)的可能性为 30%,以及两者都不是的可能性为 30%。这次,我会选择保留原文,因为它看起来像是一些研究问题的集合。但是,如果我们要在此上下文中重新表述或解释个别概念而不改变其含义,我们可能需要考虑重写方法“WNE”,因为其内容的技术性。但为了清晰起见并遵循您的指示,我将保留原文,并将其与
物理定律被蚀刻到对称的画布上,定义了动态系统中的不变模式。但是,当对称性破碎时,基本定律也是如此,通常会导致戏剧性的转变。大爆炸是一个很好的例子,在该例子中,高度对称的状态被称为“假真空”,突然过渡到了一个较低的对称性之一,释放了一种通货膨胀的级联,该级联伴随着我们的宇宙。在早期的宇宙中,极端的热量和能量导致所有力融合到一个实体中 - 由最高对称性的统一拉格朗日描述,但理论上的物理学家完全掌握了。随着宇宙的扩展和冷却,这种对称性被打破,将统一的力分成两个不同的组(重力和电核)。随后的冷却导致对称性进一步崩溃,随着电核力量分为强大的核力量和电能力量,标准模型的Lagrangian失去了更多的对称性。最终,在大爆炸之后的一秒钟仅一秒钟,宇宙就足够冷却了,以使统一的电子周力粉碎到电磁力和弱核力量中。在每个阶段,都会发生自发对称性破裂,从而导致物理不变,并出现新的行为。物理学家长期以来一直研究了自发对称性破坏的现象,范围从结晶和相变到诸如Yoichiro Nambu提出的下原子模型等例子,他们在2008年获得了这一概念的诺贝尔物理学奖。新的平衡位置随着箍旋转的速度而出现。结晶发生时,当温度降低时,具有高平均局部对称性的分子的流体会突然过渡,从而在相对位置施加了较低对称的限制并导致有序的晶体结构。即使是固体晶体也可以经历相变,因为一个对称性比另一种对称性在能量上更有利,从而导致其结构变化。在力学中,用参数缓慢进化的潜在函数可以从一个对称开始,并过渡到另一个较低的对称性,可能导致由该功能控制的机械系统的行为不连续变化。在复杂的系统和混乱理论中,当某些参数不断变化时,行为突然的转移很常见,导致分叉 - 对控制参数的持续变化而发生的突然变化。分叉以各种形式出现,每个形式都带有描述性名称,例如干草叉,倍增,霍普夫和折叠分叉。干草叉分叉是一个模范的情况,随着参数的连续变化(水平轴),稳定的固定点变得不稳定,从而产生了两个新的稳定固定点,同时 - 类似于三个衬托的干草叉的形状(超级挑剔的干草店双面双面双面双面双面布置)。可以在简单的机械模型中观察到这种确切的现象,这些模型说明了...当稳定的固定点突然分成多个固定点,一个不稳定,而其他稳定的稳定点时,就会发生对称性破裂。一个简单的机械模型显示此现象是在旋转圆圈上滑动的珠子。该概念也与Coleman-Weinberg的潜力有关。当箍缓慢旋转时,珠子在其底部的平衡周围振荡;但是,随着离心力更快,它会导致珠子摆动到一侧或另一侧,从而产生两个新的稳定固定点。当自旋速率超过临界阈值时,会发生过渡,从而导致自发对称性断裂和干草叉分叉。通过整合角加速度,我们可以获得系统的有效潜力,该系统自然会随着自旋速率的增加而表现出干草叉分叉。当干草叉的底部处于平衡状态时,振荡的固有频率基本平坦,频率为零。以下一定的过渡阈值,扩展加速度表达式揭示了固有频率。随着有效电势会变得更平整,自然振荡频率会降低,直到其在过渡自旋频率下消失为止。要找到这些新频率,请在新的平衡点附近扩展θ,这是一个谐波振荡器,具有角度频率,可以上升以匹配箍的自旋速率。这个过程与经历相变的铁电晶体中的自发对称性破裂相似。自发对称性破坏是一个过程,其中对称态的系统自发过渡到不对称状态。可以在运动方程或拉格朗日表现出对称性的系统中观察到这种现象,但是最低的能量真空溶液没有。当系统塌陷成这些真空溶液之一时,即使整个拉格朗日保留了对称性,对称性也会破坏该真空周围的扰动。自发对称性破坏需要在对称转换(例如翻译或旋转)下保持不变的物理定律。例如,如果在两个不同位置处的测量值具有相同的概率分布,则可观察到的可观察到的转换对称性。在自发的对称性破坏中,这种关系被破坏了,而潜在的物理定律保持对称。相反,当考虑具有不同概率分布的结果时,就会发生显式对称性破坏。缺乏旋转对称性的电场的引入明确打破了旋转对称性。的阶段,例如晶体和磁铁,可以通过自发对称性破坏来描述,但值得注意的例外包括拓扑阶段,例如分数量子霍尔效应。通常,当自发对称性破裂发生时,多个可观察的特性会同时改变。例如,当液体变为固体时,密度,可压缩性,热膨胀系数和比热可能会发生变化。考虑一个向上的圆顶,底部有一个槽。如果将球放在峰值上,则系统在其中心轴旋转下是对称的。但是,球可以通过滚入槽(最低能量点)来自发打破这种对称性。圆顶和球保留了他们的对称性,但是系统不再具有对称性。在理想化的相对论模型中,可以通过说明性标量场理论总结自发对称性破坏。相关的Lagrangian分为动力学和潜在术语:l = ∂μx∂μϕ -V(ϕ)。在这个潜在的术语中,对称性破裂发生。由Jeffrey Goldstone引起的潜力的一个示例由V(ϕ)= -5 | ϕ |^2 + | ϕ |^4给出。对于0和2π之间的任何真实θ,该电位具有由ϕ =√(5/2)E^(iθ)给出的无限数量的最小值(真空状态)。该系统还具有与φ= 0相对应的不稳定真空状态,该状态具有u(1)对称性。系统落入特定的稳定真空状态(构成θ的选择)后,该对称性似乎会丢失或“自发损坏”。该理论的基态打破了对称性,表明无质量的Nambu -Goldstone玻色子,代表了Lagrangian中原始对称性的记忆。[6] [7]对于铁磁材料,空间旋转是不变的。在居里温度下方,磁化点朝着一定方向,使残留的旋转对称性不间断。描述固体的定律在欧几里得组下是不变的,但由于位移和方向顺序参数,自发分解为空间组。一般相对论的洛伦兹对称性被FRW宇宙学模型中的平均4速度场打破了,类似于宇宙微波背景。电动模型在其温度下经历了相变,在该温度下,希格斯字段充当阶参数破坏量规对称性。超导体的集体场ψ可以打破电磁量规对称性。最初在旋转下最初对称的薄塑料杆在屈曲后变为不对称,但通过其旋转模式保留了圆柱对称性的特征,代表Nambu -Goldstone Boson。(1967)。无限平面上的均匀流体层的对称性是由于温度梯度而形成的对流。旋转圆形箍上的珠子最初将保持静止,但是随着旋转速度的增加,它将开始沿特定方向移动,说明了各种物理系统中对称性的自发破坏。在旋转箍的底部,有一个平衡点,重力电势是稳定的。随着箍旋转的速度,这一点变得不稳定,珠子跳到了中心两侧的两个新均衡之一。最初,系统是对称的,但是在传递临界速度之后,珠子沉降到这些新点之一,打破了对称性。两个气球实验表明,当两个气球最初均等地膨胀时,自发对称性破裂,然后随着空气从一个流向另一个气流而放气。在粒子物理学中,量规对称性预测,某些测量值在田间的任何位置都相同。例如,方程可能预测相等的夸克质量。但是,求解这些方程可以产生不同的解决方案,反映出对称性的崩溃。这种现象称为自发对称性破坏(SSB)。早期宇宙的不同区域的对称性可能有所不同,导致拓扑缺陷如域壁和宇宙弦。自发对称性破坏可以通过产生不必要的单脚架来为大统一理论(肠道)带来挑战。手性对称性破坏是SSB影响粒子物理中强相互作用的一个例子。量子染色体动力学的这种特性解释了核子和常见物质中的大部分质量,将光夸克转化为较重的成分。在此过程中,亲尼是近似的Nambu-Goldstone玻色子,其质量比核子的质量轻得多。手性对称性破裂是希格斯机构的原型,这是电动对称性破坏的基础。希格斯机制和自发对称性断裂是错综复杂的,特别是在仪表对称的领域,这实际上代表了描述对称性的冗余。这个概念在理解金属的超导性和粒子物理标准模型中粒子的起源方面起着至关重要的作用。然而,必须注意,由于Elitzur的定理指出,“自发对称性破坏”一词在某种程度上具有误导性。相反,在应用量规固定后,可以以类似于自发对称性破坏的方式破坏全局对称性。区分真实对称性和规格对称性的一个重要结果是,由于量规对称性的自发断裂对量规矢量场的描述,导致无质量的NAMBU-GOLDSTONE玻色子吸收。此过程提供了巨大的矢量场模式,类似于超导体中或在粒子物理学中观察到的媒介模式。在粒子物理的标准模型中,SU(2)×u(1)与电脉力相关的su(2)×u(1)仪表对称性的自发对称性破坏会为各种粒子产生质量,并区分电磁和弱力和弱力。W和Z玻色子是介导弱相互作用的基本颗粒,而光子介导电磁相互作用。在100 GEV以上的能量下,所有这些颗粒的行为都类似。然而,根据温伯格 - 萨拉姆理论,在较低的能量下,这种对称性被损坏,因此光子和巨大的W和z玻璃体出现。此外,费米子始终如一地发展质量。没有自发的对称性破坏,基本粒子相互作用的标准模型必须存在几个颗粒,但是某些粒子(W和Z玻璃体)然后将被预测是无质量的,与观察到的质量相矛盾。为解决这一点,希格斯机制增强了自发对称性破裂,以使这些颗粒质量质量。这也表明存在一个新粒子Higgs Boson,该粒子在2012年被检测到。金属中的超导性用作Higgs现象的凝结物类似物,其中一组电子对电子对自发打破了与光和电磁相关的U(1)量规对称性。动态对称性破坏(DSB)代表一种自发对称性破坏的一种特殊形式,与其理论描述相比,系统的基态具有降低对称性的特性。全局对称性的动态破坏是由于量子校正而不是在经典树级别而发生的一种自发对称性破坏。然而,动态规格对称性破裂更为复杂,不涉及不稳定的希格斯粒子,而是涉及系统的结合状态,提供了促进相变的不稳定场。物理学家Hill和Lindner发表了研究,该研究通过使用由顶式夸克制成的复合粒子探索了标准希格斯机制的替代方法。这个概念是复合HigGS模型的一部分,其中复合粒子充当希格斯玻色子。动态破裂通常与诸如夸克冷凝物等费米子冷凝物有关,而在超导性中,声子促进了对成对结合的电子,从而导致电磁仪表对称性破坏。大多数阶段可以通过自发的对称性破裂来解释,就像在所有翻译或磁体下都不是在特定方向方向取向的磁体的晶体。其他示例包括列液晶和拓扑排序的状态,例如分数量子厅液体。但是,也已知无法通过自发对称性破裂描述的系统,包括拓扑秩和自旋液体。这些状态保留了初始对称性,但具有不同的特征。铁磁性是自发对称性断裂的主要例子,在一定温度下,能量在磁化倒置下保持不变,但随着外部磁场接近零,能量会破裂。自发对称性阶段的特征是阶参数描述了打破所考虑的对称性的数量。这种崩溃不可避免地伴随着与阶参数的缓慢,长波长波动相关的无间隙nambu-goldstone模式,例如晶体中的声子或磁体中的自旋波。在一维系统中,发生对称性破坏。根据Mermin和Wagner的定理的说法,这些无质量的金石模式在恒定的速度下传播,并在有限温度下被热波动破坏。量子波动防止在零温度下的一维系统中大多数类型的连续对称性破裂,除了其顺序参数保守且没有量子波动的铁磁体。其他远程相互作用系统可能会破坏翻译和旋转对称性。对称的哈密顿量导致无限体积极限的手性构型破坏了镜面对称性。自发对称性破坏需要一个具有多种可能结果的系统,在采样时,它们是整体对称的,但在整体上是对称的,但在采样时会产生特定的不对称状态。这种“隐藏的对称性”具有至关重要的形式后果,并且与金石玻色子有关。在具有对称对称组的理论中,当组的一个元素不同而没有指定哪个成员时,就会发生自发对称性破裂。顺序参数概念是物理理论中的关键,其中对称性下的期望值不变表示有序的相位和断裂的对称性。除非涉及希格斯机制,否则这可能会导致无质量的金石玻色子。在1964年,物理学家Yoichiro Nambu和Makoto Kobayashi因其在亚原子物理学和对称性破坏方面的工作而获得了诺贝尔物理奖的一半。他们的发现揭示了强烈的相互作用如何打破对称结构,从而导致粒子(例如夸克和胶子)的产生。研究论文,例如Chen等。(2010)和Kohlstedt等。(2010)和Kohlstedt等。奖项的另一半因发现CP(指控和平等)对称性在薄弱的互动中被授予Toshihide Maskawa。这一发现对我们对粒子物理学的理解有影响,尤其是与希格斯机制有关。对称性破裂是物理学中的一个基本概念,描述了某些对称性如何在不同的物理系统中丢失或扭曲。它已经在各个领域进行了广泛的研究,包括量子力学,冷凝物质物理学和宇宙学。研究人员探索了对称性破坏了各种机制,例如自催化反应,灾难理论,手性对称性破坏和HIGGS机制。这些理论旨在解释对称性如何在不同的情况下破裂或扭曲,从而阐明了自然的基本定律。近年来,研究人员继续探索对称破坏的概念,并研究了诸如大统一理论,量规重力理论和宇宙弦之类的主题。对对称性破裂的研究仍然是研究的活跃领域,其驱动到其潜力揭示了对宇宙基础结构的新见解的潜力。在包括物理学在内的各个科学社区中,已经对自发对称性破坏的概念进行了广泛的研究。(2007)分别探讨了其对量子纠缠和手性的影响。诺贝尔物理学奖2008颁发给对该领域做出重大贡献的研究人员。史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)等学者在诸如Cern Courier等出版物中的意义反映了其重要性。Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble机制是自发对称性破坏的基本概念,该概念是Guralnik等人最初引入的。该理论已被广泛应用于量规理论,并且是众多研究的主题,包括在《国际现代物理学杂志》中发表的A.自发对称性破坏对我们对宇宙的理解具有深远的影响,其研究仍然是一个积极的研究领域。
