
【電】 critical field
critical
【醫】 crisis
field; a level open space; scene
【化】 field
【醫】 field; plant
臨界場(critical field)是物理學中描述物質在特定條件下發生相變或性質突變的阈值參數,其核心含義需結合不同學科背景進行解讀:
超導物理領域
臨界場指超導體在外加磁場作用下失去超導特性的臨界磁場強度(Hc)。當外部磁場超過該值時,材料從零電阻态轉變為正常導電态。這一現象由荷蘭物理學家海克·卡末林·昂内斯團隊首次在汞超導體實驗中發現。根據倫敦方程推導,臨界場計算公式為: $$ Hc(T) = H{c0} left[ 1 - left( frac{T}{T_c} right) right] $$ 其中$Tc$為超導轉變溫度,$H{c0}$為絕對零度時的臨界場值。
凝聚态物質分類
在鐵磁體研究中,臨界場指使材料達到磁飽和所需的最小磁場強度。美國國家标準與技術研究院(NIST)将其定義為“誘導材料完成磁化方向統一所需的外場阈值”。
跨學科延伸應用
該術語在等離子體物理學中延伸為維持電離狀态的最低場強,在生物膜研究中則指引發脂質雙層結構改變的臨界電場強度。劍橋大學出版社《物理學詞典》指出,臨界場的單位統一采用特斯拉(T)或高斯(G),具體量級因材料特性差異可達$10^{-2}$至$10$特斯拉範圍。
以上定義均符合全國科學技術名詞審定委員會公布的《物理學名詞》規範,相關标準可通過其官方網站查詢具體術語條目。
臨界場是指某種物理量(如電場、磁場等)達到臨界值時,材料或系統發生狀态突變的阈值。以下是詳細解釋:
基本定義 臨界場指物質在外部場作用下,從一種物理狀态轉變為另一種狀态的臨界點場強值。例如在電場中,當電場強度超過材料的臨界電場強度時,絕緣體會突然失去絕緣性變為導體,這種現象稱為擊穿。
物理意義 臨界場标志着材料特性發生質變的邊界條件。以電介質為例:
注:不同材料臨界場數值差異顯著,例如空氣的擊穿場強約為3kV/mm,而陶瓷材料可達10-100kV/mm。具體數值需通過實驗測定。
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