临界尺寸英文解释翻译、临界尺寸的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 critical dimension

分词翻译：

临界的英语翻译：

critical
【医】 crisis

尺寸的英语翻译：

dimension; measure; measurement; size
【化】 dimension
【医】 dimension

专业解析

临界尺寸（Critical Dimension）是一个跨学科术语，在多个科技和工程领域具有核心意义，其核心含义是指某个系统或材料在特定条件下发生性质突变（如相变、状态改变、失效或启动特定物理过程）所需达到的关键尺寸阈值。以下是其详细解释：

一、基础定义（汉英对照）

中文术语：临界尺寸
英文术语： Critical Dimension (CD)
核心概念：指一个物理系统、材料结构或工艺过程中的某个特征尺寸（如长度、直径、厚度、晶粒大小等），当该尺寸达到或超过某一特定值时，系统的行为、性质或稳定性会发生根本性的、非连续的跃变。这个特定的尺寸值就是“临界尺寸”。

二、关键领域应用与含义

核物理与核工程 (Nuclear Physics & Engineering):
- 含义：指可裂变材料（如铀-235、钚-239）能够维持自持链式裂变反应（即临界状态）所需的最小质量或最小体积对应的几何尺寸。小于此尺寸，中子泄漏过多，链式反应无法维持；达到或超过此尺寸，链式反应可以持续进行。
- 重要性：是核反应堆设计和核安全的核心参数，直接关系到反应堆的启动、控制和防止临界事故。
- 参考：美国核管理委员会 (NRC) 术语库对临界及临界质量的解释体现了这一概念的核心。[来源：NRC Glossary]
材料科学 (Materials Science):
- 含义：
  - 相变临界尺寸：例如，在铁磁材料中，当磁性颗粒尺寸减小到某一临界值（单畴尺寸）以下时，会从多畴状态转变为单畴状态，磁化反转机制发生改变。
  - 力学性能临界尺寸：如“越小越强”现象，当晶粒尺寸或材料特征尺寸（如薄膜厚度、纳米线直径）减小到纳米尺度（通常在几纳米到几百纳米）的某个临界值时，材料的强度、硬度等力学性能可能显著提高或出现异常。
  - 量子尺寸效应临界尺寸：在半导体纳米颗粒（量子点）或二维材料中，当尺寸减小到接近电子德布罗意波长或激子玻尔半径时，电子能级从连续变为分立，光学和电学性质发生剧变，这个尺寸即为临界尺寸。
- 重要性：指导纳米材料设计、高性能合金开发、薄膜技术等。
- 参考：材料科学经典教材如William D. Callister的《材料科学与工程导论》详细讨论了晶粒尺寸对材料性能的影响，包含临界尺寸概念。[来源：Callister, Materials Science and Engineering: An Introduction]
半导体制造 (Semiconductor Manufacturing - Lithography):
- 含义：指集成电路制造中，通过光刻工艺在硅片上定义的最小特征尺寸（如晶体管栅极长度、金属线宽）。它是衡量芯片制程技术节点（如7nm, 5nm）的关键指标。
- 重要性：直接决定了芯片的集成度、性能和功耗。追求更小的临界尺寸是摩尔定律持续发展的驱动力。
- 参考：国际半导体技术路线图 (ITRS) 及其后继者国际器件与系统路线图 (IRDS) 持续定义和预测关键尺寸的缩小目标。[来源：IRDS Reports]
断裂力学 (Fracture Mechanics):
- 含义：指材料中存在的裂纹或缺陷在特定应力条件下发生失稳扩展（即导致断裂）所需达到的最小尺寸（临界裂纹尺寸）。
- 重要性：用于评估含缺陷结构（如压力容器、飞机结构）的安全性和剩余寿命，是损伤容限设计的基础。
- 参考：断裂力学标准如ASTM E399（金属材料平面应变断裂韧度标准试验方法）涉及临界裂纹尺寸的计算。[来源：ASTM E399 Standard]

三、总结

“临界尺寸”的本质是一个阈值参数，它标志着系统从一种稳定状态或行为模式向另一种截然不同的状态或模式转变的边界。理解特定应用场景下的临界尺寸对于预测系统行为、优化设计、确保安全以及推动技术创新（尤其是在核能、先进材料和微电子领域）至关重要。其具体数值和意义高度依赖于所研究的物理过程、材料体系和外部条件（如温度、压力、应力状态）。

网络扩展解释

临界尺寸（Critical Dimension）是指物体或系统在特定物理过程中达到某一关键尺寸时，其性质或状态发生突变的临界值。以下是详细解释：

1.基本定义

临界尺寸是材料或系统在特定条件下（如温度、压力）维持某种物理特性的最大或最小尺寸阈值。例如，超导体在尺寸小于临界值时可能失去超导性。

2.物理学中的典型应用

超导体的临界尺寸：
根据GL理论，不同形状的超导材料临界尺寸计算公式如下：
- 超导薄膜（厚度为$2d$，磁场平行于膜面）：
  $$d_K = frac{sqrt{5}delta_0}{2}$$
- 超导球体（半径$r$）：
  $$r_K = frac{sqrt{21}delta_0}{2}$$
- 圆柱体（半径$r$，纵向或横向磁场）：
  $$r_K = sqrt{3}delta_0$$
  （$delta_0$为材料特征长度）。
核反应中的临界体积：
在核电领域，临界体积指维持链式反应所需的最小核燃料体积。

3.其他领域相关概念

电子制造：临界尺寸指半导体工艺中允许的最小结构尺寸（如晶体管栅极宽度）。
机械工程：可能涉及允许的尺寸偏差阈值（如最大上/下偏差）。

4.核心意义

临界尺寸反映了物质在微观与宏观性质转变中的敏感边界，是凝聚态物理、材料科学等领域的重要研究参数。

如需更详细公式推导或应用案例，可参考来源网页。