能态密度英文解釋翻譯、能态密度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 density of states

分詞翻譯：

能的英語翻譯：

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

态密度的英語翻譯：

【化】 density of states; DOS

專業解析

能态密度（Density of States，簡稱DOS）是凝聚态物理和量子力學中的核心概念，指單位能量範圍内單位體積内允許的量子态數量，用于描述材料中電子或其他粒子的能量分布特性。該術語在漢英詞典中對應"Density of States"，強調能量與量子态的空間密度關系。

從理論角度看，能态密度通過公式表達為： $$ g(E) = frac{1}{V} sum_{n} delta(E - E_n) $$ 其中$g(E)$表示能量$E$處的态密度，$V$為系統體積，$delta$函數用于統計具有能量$E_n$的本征态。

實際應用中，能态密度對解釋以下現象至關重要：

半導體帶隙結構（如矽的導帶與價帶躍遷）
超導材料的Cooper對形成機制
納米材料尺寸效應引起的量子限域現象
光譜學測量中電子躍遷概率計算

國際權威學術機構如美國物理學會（APS）将其列為凝聚态物質量化分析的基礎參數，相關定義可見于《牛津固體物理學術語詞典》及《材料科學百科全書》。實驗驗證方面，角分辨光電子能譜（ARPES）和掃描隧道顯微鏡（STM）是測量能态密度的主要技術手段。

網絡擴展解釋

能态密度（Density of States，簡稱DOS）是固體物理中的核心概念，用于描述材料中電子或其他粒子在能量空間的分布特性。以下是詳細解釋：

1.定義

能态密度指單位能量間隔内可用的量子态數目。具體來說，若能量介于( E )到( E+Delta E )之間的量子态數為( Delta Z )，則能态密度定義為： $$ N(E) = lim_{Delta E to 0} frac{Delta Z}{Delta E} = frac{dZ}{dE} $$ 這表示能量( E )附近每單位能量區間内的微觀狀态數。

2.數學表達式與計算

在固體中，電子能态常通過波矢( mathbf{k} )描述。能态密度的計算通常基于k空間積分，公式為： $$ N(E) = frac{V}{(2pi)} int{E(mathbf{k})=E} frac{dS}{| abla{mathbf{k}} E(mathbf{k})|} $$ 其中，( V )是材料體積，積分在等能面( E(mathbf{k})=E )上進行。

3.物理意義

電子能态分布：能态密度反映了電子在不同能量下的分布密度，直接影響材料的電學、熱學性質。例如，高能态密度區域對應電子更容易占據的能量範圍。
材料特性關聯：與電子比熱、磁化率等性質密切相關。例如，費米能級附近的态密度決定了金屬的導電性。

4.應用場景

實驗測定：通過X射線發射光譜或掃描隧道顯微鏡（STM）直接測量能态密度。
理論分析：用于解釋納米材料尺寸效應（如量子限域效應），此時态密度的離散化顯著影響材料性能。

5.補充說明

能帶與态密度的關系：能帶結構描述了電子能量隨波矢的變化，而态密度是能帶結構的積分結果，更直觀地展示能量分布。
簡并态：同一能量對應的不同量子态稱為簡并态，其數目即為該能量的态密度。

通過上述分析可見，能态密度是連接微觀量子态與宏觀材料性質的關鍵橋梁，廣泛應用于凝聚态物理和材料科學領域。