別列津斯基 科斯特利茨 索利斯相變

別列津斯基科斯特利茨索利斯相變二維(2D)XY模型中的相變01簡介凝聚態(tài)物理學(xué)約瑟夫森效應(yīng)相變目錄030204基本信息別列津斯基-科斯特利茨-索利斯相變（英語：Berezinskii–Kosterlitz–Thoulesstransition，又稱BKT相變、科斯特利茨-索利斯相變及KT相變）是二維（2D）XY模型中的一種相變。簡介簡介別列津斯基-科斯特利茨-索利斯相變（英語：Berezinskii–Kosterlitz–Thoulesstransition，又稱BKT相變、科斯特利茨-索利斯相變及KT相變）是二維（2D）XY模型中的一種相變。它是指超過某一臨界溫度時，系統(tǒng)中的渦旋-反渦旋束縛態(tài)融化成為不成對的渦旋和反渦旋的相變。這種相變是以凝聚態(tài)物理學(xué)家瓦季姆·別列津斯基、約翰·科斯特利茨和戴維·索利斯命名的。BKT相變在凝聚態(tài)物理學(xué)中多個可用XY模型作近似的系統(tǒng)中出現(xiàn)，例如約瑟夫森接面陣列和薄無序超導(dǎo)顆粒膜。這個詞最近還被研究二維超導(dǎo)絕緣體相變的社群應(yīng)用，用于把庫珀對釘在絕緣區(qū)，能夠這樣做是因為超導(dǎo)中的這一相變與BKT相變有相似的地方。對這種相變的研究使得索利斯和科斯特利茨于2016年與鄧肯·霍爾丹一同獲授諾貝爾物理學(xué)獎。

約瑟夫森效應(yīng)約瑟夫森效應(yīng)約瑟夫森效應(yīng)（英語：Josephsoneffect）是一種橫跨約瑟夫森結(jié)的超電流現(xiàn)象。約瑟夫森結(jié)由二個互相微弱連接的超導(dǎo)體組成，而這個微弱連結(jié)的組成結(jié)構(gòu)可以是一個薄的絕緣層（稱為超導(dǎo)體–絕緣體–超導(dǎo)體接面，簡稱S-I-S），一小段非超導(dǎo)金屬（簡稱S-N-S），或者是可弱化接觸點超導(dǎo)性的狹窄部分（簡稱S-s-S）。約瑟夫森效應(yīng)是宏觀量子效應(yīng)的一種體現(xiàn)。它以英國物理學(xué)家布賴恩·約瑟夫森命名，這位物理學(xué)家在1962年提出了弱連結(jié)上的電流與電壓關(guān)系式。直流約瑟夫森效應(yīng)在1962年之前已經(jīng)在實驗中被發(fā)現(xiàn)，但是當(dāng)時被認為是“超短路”（super-shorts）或者是絕緣層的破損導(dǎo)致超導(dǎo)體之間電子的傳遞。第一篇宣稱發(fā)現(xiàn)約瑟夫森效應(yīng)的實驗論文是由菲利普·安德森和約翰·羅威爾所發(fā)表。這篇論文的作者們因此獲得專利，該專利從未被強制執(zhí)行、但也從未被挑戰(zhàn)。在約瑟夫森的預(yù)測之前，人們僅知道非超導(dǎo)狀態(tài)的的電子可以借由量子隧穿效應(yīng)流過絕緣層。約瑟夫森首次預(yù)測了超導(dǎo)狀態(tài)下庫柏對的隧穿現(xiàn)象，也因此獲得了1973年諾貝爾物理學(xué)獎。約瑟夫森結(jié)在量子線路當(dāng)中有許多重要的應(yīng)用，例如超導(dǎo)量子干涉儀（SQUIDs）、超導(dǎo)量子計算以及快速單磁通量子（RSFQ）數(shù)字電子設(shè)備等。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所對于1伏特的標(biāo)準(zhǔn)是由19,000個串連的約瑟夫森結(jié)陣列所達成的。

凝聚態(tài)物理學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)專門研究物質(zhì)凝聚相的物理性質(zhì)。該領(lǐng)域的研究者力圖通過物理學(xué)定律來解釋凝聚相物質(zhì)的行為。其中，量子力學(xué)、電磁學(xué)以及統(tǒng)計力學(xué)的相關(guān)定律對于該領(lǐng)域尤為重要。固相以及液相是人們最為熟悉的凝聚相。除了這兩種相之外，凝聚相還包括一些特定的物質(zhì)在低溫條件下的超導(dǎo)相、自旋有關(guān)的鐵磁相及反鐵磁相、超低溫原子系統(tǒng)的玻色-愛因斯坦凝聚相等等。對于凝聚態(tài)的研究包括通過實驗手段測定物質(zhì)的各種性質(zhì)，以及利用理論方法發(fā)展數(shù)學(xué)模型以深入理解這些物質(zhì)的物理行為。由于尚有大量的系統(tǒng)及現(xiàn)象亟待研究，凝聚態(tài)物理學(xué)成為了目前物理學(xué)最為活躍的領(lǐng)域之一。僅在美國，該領(lǐng)域的研究者就占到該國物理學(xué)者整體的近三分之一，凝聚態(tài)物理學(xué)部也是美國物理學(xué)會最大的部門。此外，該領(lǐng)域還與化學(xué)，材料科學(xué)以及納米技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域交叉，并與原子物理學(xué)以及生物物理學(xué)等物理學(xué)分支緊密相關(guān)。該領(lǐng)域研究者在理論研究中所采用的一些概念與方法也適用于粒子物理學(xué)及核物理學(xué)等領(lǐng)域。晶體學(xué)、冶金學(xué)、彈性力學(xué)以及磁學(xué)等等起初是各自獨立的學(xué)科領(lǐng)域。這些學(xué)科在二十世紀(jì)四十年代被物理學(xué)家統(tǒng)合為固體物理學(xué)。時間進入二十世紀(jì)六十年代后，有關(guān)液體物理性質(zhì)的研究也被納入其中，形成凝聚態(tài)物理學(xué)這一新學(xué)科。據(jù)物理學(xué)家菲利普·安德森所述，術(shù)語“凝聚態(tài)物理學(xué)”是他和福爾克爾·海涅首創(chuàng)。1967年，他們把位于卡文迪許實驗室的研究組名稱由“固體理論”改為“凝聚態(tài)理論”。二人覺得原來的名稱并沒有涵蓋液體及核物質(zhì)等方面研究。但是，“凝聚態(tài)”這一術(shù)語此前已在歐洲學(xué)界出現(xiàn)，只是由他們普及而已。相變相變相變（英語：PhaseChange）是指物質(zhì)在外部參數(shù)（如：溫度、壓力、磁場等等）連續(xù)變化之下，從一種相（態(tài)）忽然變成另一種相