能态密度英文解释翻译、能态密度的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 density of states

分词翻译：

能的英语翻译：

ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy

态密度的英语翻译：

【化】 density of states; DOS

专业解析

能态密度（Density of States，简称DOS）是凝聚态物理和量子力学中的核心概念，指单位能量范围内单位体积内允许的量子态数量，用于描述材料中电子或其他粒子的能量分布特性。该术语在汉英词典中对应"Density of States"，强调能量与量子态的空间密度关系。

从理论角度看，能态密度通过公式表达为： $$ g(E) = frac{1}{V} sum_{n} delta(E - E_n) $$ 其中$g(E)$表示能量$E$处的态密度，$V$为系统体积，$delta$函数用于统计具有能量$E_n$的本征态。

实际应用中，能态密度对解释以下现象至关重要：

半导体带隙结构（如硅的导带与价带跃迁）
超导材料的Cooper对形成机制
纳米材料尺寸效应引起的量子限域现象
光谱学测量中电子跃迁概率计算

国际权威学术机构如美国物理学会（APS）将其列为凝聚态物质量化分析的基础参数，相关定义可见于《牛津固体物理学术语词典》及《材料科学百科全书》。实验验证方面，角分辨光电子能谱（ARPES）和扫描隧道显微镜（STM）是测量能态密度的主要技术手段。

网络扩展解释

能态密度（Density of States，简称DOS）是固体物理中的核心概念，用于描述材料中电子或其他粒子在能量空间的分布特性。以下是详细解释：

1.定义

能态密度指单位能量间隔内可用的量子态数目。具体来说，若能量介于( E )到( E+Delta E )之间的量子态数为( Delta Z )，则能态密度定义为： $$ N(E) = lim_{Delta E to 0} frac{Delta Z}{Delta E} = frac{dZ}{dE} $$ 这表示能量( E )附近每单位能量区间内的微观状态数。

2.数学表达式与计算

在固体中，电子能态常通过波矢( mathbf{k} )描述。能态密度的计算通常基于k空间积分，公式为： $$ N(E) = frac{V}{(2pi)} int{E(mathbf{k})=E} frac{dS}{| abla{mathbf{k}} E(mathbf{k})|} $$ 其中，( V )是材料体积，积分在等能面( E(mathbf{k})=E )上进行。

3.物理意义

电子能态分布：能态密度反映了电子在不同能量下的分布密度，直接影响材料的电学、热学性质。例如，高能态密度区域对应电子更容易占据的能量范围。
材料特性关联：与电子比热、磁化率等性质密切相关。例如，费米能级附近的态密度决定了金属的导电性。

4.应用场景

实验测定：通过X射线发射光谱或扫描隧道显微镜（STM）直接测量能态密度。
理论分析：用于解释纳米材料尺寸效应（如量子限域效应），此时态密度的离散化显著影响材料性能。

5.补充说明

能带与态密度的关系：能带结构描述了电子能量随波矢的变化，而态密度是能带结构的积分结果，更直观地展示能量分布。
简并态：同一能量对应的不同量子态称为简并态，其数目即为该能量的态密度。

通过上述分析可见，能态密度是连接微观量子态与宏观材料性质的关键桥梁，广泛应用于凝聚态物理和材料科学领域。