低溫電子英文解釋翻譯、低溫電子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 cryotronics

low temperature; microtherm
【化】 subzero
【醫】 hypothermia; hypothermy

electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron

低溫電子（Cryoelectron）指在極低溫度（通常低于-150℃或123K）環境下表現出特殊物理行為的電子。該術語強調溫度對電子動力學特性的調控作用，其核心特征與價值主要體現在以下方面：

熱運動抑制
低溫環境顯著降低電子熱運動能（$E_k = frac{3}{2}kT$），當溫度接近絕對零度時，電子平均動能趨近于零，量子效應主導行為。例如在液氦溫度（4.2K）下，電子平均自由程大幅延長，電阻率趨近于零（超導态）。
量子效應顯現
低溫誘發量子隧穿、庫侖阻塞等效應，例如在單電子晶體管中，電子需克服能壘$E_c = frac{e}{2C}$（$C$為電容）才能隧穿量子點，該現象僅在毫開爾文溫度下可觀測。

冷凍電子顯微術（Cryo-EM）
通過液氮冷卻生物樣品至玻璃态（~100K），抑制電子束損傷，實現原子級分辨率成像，推動結構生物學突破（參見Nature冷凍電鏡技術綜述）。
量子計算載體
超導量子比特（如Transmon）依賴低溫電子庫珀對實現量子相幹，IBM量子處理器需在15mK下運行以維持量子态穩定性（參考IBM量子計算原理）。

低溫系統包括：

權威參考來源

“低溫電子”通常指在低溫環境下（通常低于123K，即-150℃）工作的電子技術及相關器件。其核心概念和應用場景可通過以下方面解釋：

定義與溫度範圍
低溫電子學（Cryoelectronics）涉及液氮（77K）、液氦（4K）等極低溫環境中的電子器件運行。傳統電子器件通常在室溫（約300K）工作，而低溫環境下材料的物理性質發生顯著變化，例如半導體載流子遷移率提升、超導材料實現零電阻效應。
核心應用領域
- 超導器件：利用低溫實現超導材料的零電阻特性，應用于量子計算機、高靈敏度磁力計（如SQUID）；
- 航天電子：太空探測器在極低溫環境中需依賴低溫電子元件維持性能；
- 高速計算：低溫下半導體器件的工作速度提升，噪聲降低，適用于高性能計算。
技術優勢與挑戰
- 優勢：低噪聲、低能耗、高運行效率，超導器件的量子效應可突破經典物理極限；
- 挑戰：需複雜的低溫冷卻系統（如液氦制冷），材料在低溫下的絕緣性可能下降。
物理機制
低溫環境中，電子與晶格振動（聲子）的相互作用減弱，半導體載流子遷移率提高；同時超導材料在臨界溫度以下形成庫珀對，實現零電阻電流傳輸。

總結來看，低溫電子技術通過極端環境下的物理特性改變，推動了量子計算、深空探測等前沿領域的發展，但同時也面臨制冷成本高、材料穩定性等工程難題。