
【电】 shubnikov groups
easy; leisurely; stretch
Buddhist nun; priestess
a branch of academic study; family; pass a sentence; section
【化】 family
【医】 department; family; family systematic
【经】 accountant's department; division head; section
goodman; husband; sister-in-law
a period of time; battle array; blast; front
【机】 array
舒勃尼科夫阵(Shubnikov-de Haas Oscillations)
中文术语:舒勃尼科夫阵(又称舒勃尼科夫-德哈斯振荡)
英文对应:Shubnikov-de Haas oscillations (SdH oscillations)
音标:/ʃuːbˈniːkɒv də ˈhɑːs ˌɒsɪˈleɪʃənz/
词性:名词(物理学专有名词)
舒勃尼科夫阵指在低温强磁场条件下,导体或半导体材料的电阻率随磁场强度变化呈现周期性振荡的现象。该效应是量子力学中朗道能级(Landau levels)在输运性质中的直接体现,用于探测材料的费米面拓扑结构和载流子特性。
磁场中的电子行为
当外加磁场垂直于材料平面时,电子运动被约束为回旋轨道,能量量子化为离散的朗道能级。朗道能级简并度与磁场强度成正比,公式为:
$$
E_n = hbar omega_c left( n + frac{1}{2} right)
$$
其中 $omega_c = eB/m^$ 为回旋频率,$m^$ 是载流子有效质量。
振荡起源
费米能级附近的朗道能级周期性穿过费米面,导致态密度振荡,进而引起电导率的周期性变化。振荡周期 $Delta(1/B)$ 与费米面极值截面面积 $A_F$ 满足:
$$
Delta left( frac{1}{B} right) = frac{2pi e}{hbar A_F}
$$
该效应由苏联物理学家列夫·舒勃尼科夫(Lev Shubnikov)和荷兰物理学家万德尔·德哈斯(Wander de Haas)于1930年首次在铋单晶实验中观测到。二人通过实验验证了朗道量子化理论,为凝聚态物理奠定了基础。
Shubnikov, L. & de Haas, W. (1930). Magnetische Widerstandsvergrösserung in Einkristallen von Wismut bei tiefen Temperaturen. Leiden Communications. (舒勃尼科夫与德哈斯原始实验报告)
Ashcroft, N. & Mermin, N. (1976). Solid State Physics. Saunders College. (朗道能级与输运理论详解)
Shubnikov–de Haas Oscillation as a Tool for Materials Characterization (2018). Reviews of Modern Physics, 90(2). (应用进展与案例分析)
注:术语“舒勃尼科夫”为俄文Шубников 的标准音译,部分文献亦作“舒布尼科夫”。
由于当前未搜索到相关网页信息,以下解释基于历史科学知识推测:
"舒勃尼科夫阵"(Shubnikov lattice)可能涉及以下两种科学概念:
超导涡旋阵列
通常指第二类超导体在外加磁场中形成的规则磁通涡旋排列。这一现象由苏联科学家列夫·舒勃尼科夫(Lev Shubnikov)与阿列克谢·阿布里科索夫(Alexei Abrikosov)在20世纪30年代合作研究提出,被称为阿布里科索夫涡旋格子(Abrikosov vortex lattice)。其特点为:
磁对称群理论
舒勃尼科夫还提出了磁晶体的对称性分类方法(Shubnikov群),用于描述磁性材料中原子排列与磁矩方向的对称关系,被称为黑白对称群或反磁群。
科学意义:舒勃尼科夫的研究为现代凝聚态物理奠定了基础,特别是对超导材料和磁性材料的理解。阿布里科索夫因涡旋格子理论获得2003年诺贝尔物理学奖。
注:由于中文音译差异,"Shubnikov"也可能译作舒布尼科夫,建议在学术文献中核对英文原名以确认具体指代。
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