電荷密度波英文解釋翻譯、電荷密度波的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 charge-density ware

分詞翻譯：

電的英語翻譯：

electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

荷的英語翻譯：

carry on one's shoulder; grateful; lotus

密度的英語翻譯：

density; thickness
【化】 density
【醫】 density

波的英語翻譯：

wave
【化】 wave
【醫】 deflection; flumen; flumina; kymo-; wave

專業解析

電荷密度波（Charge Density Wave，CDW）是凝聚态物理學中描述晶體材料内電子密度呈現空間周期性調制的量子現象。這種調制表現為材料中電荷分布沿特定晶格方向形成靜态或動态的周期性起伏，通常伴隨晶格畸變和電子能帶結構的改變。其形成機制常與電子-聲子相互作用和費米面嵌套效應（Fermi surface nesting）相關，例如Peierls不穩定性導緻的能隙開劈。

在材料學中，電荷密度波常見于低維體系（如層狀過渡金屬二硫族化合物NbSe₃、TaS₂等）。其數學表達式可表示為： $$ rho(mathbf{r}) = rho_0 + Deltarho cos(mathbf{Q} cdot mathbf{r} + phi) $$ 其中$mathbf{Q}$為波矢，$Deltarho$為調制幅度，$phi$為相位。該現象可通過掃描隧道顯微鏡（STM）和X射線衍射直接觀測。

電荷密度波的研究對理解高溫超導、量子相變等前沿領域具有關鍵意義。最新實驗表明，CDW态與超導态在銅基超導體中存在競争關系，這為調控量子材料特性提供了新思路。權威研究可參考《Physical Review Letters》關于二維材料CDW動力學的論述，以及《Nature Physics》對拓撲材料中電荷密度波與拓撲态耦合機制的解析。

網絡擴展解釋

電荷密度波（Charge Density Wave, CDW）是凝聚态物理中的一種重要量子現象，表現為材料中電子密度的周期性空間調制，通常伴隨晶格的周期性畸變。以下從定義、機制、特征及研究意義等方面綜合解釋：

1.定義與基本特征

電荷密度波是電子系統在低維材料（如準一維或二維結構）中形成的集體凝聚态，其電荷密度呈現周期性起伏變化，調制周期可能與原晶格周期存在非公度性（即不成整數倍關系）。這種現象不僅涉及電子密度分布，還常與晶格畸變耦合，形成電子-晶格協同作用的量子态。

2.形成機制

Peierls不穩定性：在準一維金屬中，電子-晶格相互作用會導緻晶格發生周期性畸變，其波矢為費米波矢的兩倍（$2k_F$），從而打開能隙，降低系統能量，形成CDW。
電子相互作用：除電子-晶格耦合外，電子-電子相互作用（如庫侖排斥）也可能驅動CDW的形成，尤其在複雜材料體系中。
集體激發：CDW存在單粒子激發（表現為能隙）和集體激發（如相位漲落），後者類似于超導中的庫珀對集體運動。

3.物理特性

導電性變化：CDW可能導緻材料從金屬态轉變為絕緣态或半金屬态，例如在低溫下電荷密度波的“釘紮”效應會抑制超導性。
調制類型：包括公度（晶格畸變周期與晶格匹配）和非公度CDW，後者在無雜質時可表現出類超流行為。
實驗觀測：通過X射線衍射衛星峰、掃描隧道顯微鏡（STM）或角分辨光電子能譜（ARPES）等手段可探測電荷密度波調制結構。

4.研究意義與關聯現象

CDW與多種量子物相密切相關：

高溫超導：銅基超導體中的CDW可能與超導序競争或共存。
拓撲物态：手性CDW可破缺對稱性，誘導非局域霍爾效應等新奇現象。
量子臨界行為：CDW相變點附近可能湧現奇異量子漲落，為強關聯體系研究提供平台。

電荷密度波是多體系統中電子與晶格（或電子間）相互作用的典型結果，其研究對理解低維材料物性、探索新型量子态具有重要意義。如需更深入的技術細節（如理論模型或實驗方法），可進一步查閱文獻。