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Two-dimensional Electron Gas

定义 / Definition

二维电子气:一种电子主要被限制在二维平面内运动、在垂直方向被强烈束缚的电子体系,常见于半导体异质结(如 GaAs/AlGaAs)或氧化物界面中,是研究量子霍尔效应、低维输运与介观物理的重要平台。(有时也写作 2DEG

发音 / Pronunciation (IPA)

/ˌtuː dɪˈmɛnʃənəl ɪˈlɛktrɒn ɡæs/

例句 / Examples

A two-dimensional electron gas forms at the interface of some semiconductor heterostructures.
在一些半导体异质结构的界面处会形成二维电子气。

In a strong magnetic field, a two-dimensional electron gas can show the quantum Hall effect with precisely quantized plateaus.
在强磁场下,二维电子气会表现出量子霍尔效应,并出现精确量子化的平台。

词源 / Etymology

该术语由 two-dimensional(二维的)+ electron gas(电子气) 组合而成。“电子气”借用统计物理中“气体/气态粒子系”的类比,用来强调大量电子在特定约束下可近似视为可移动粒子集合;“二维”则点明其运动自由度主要限于一个平面。该表达在20世纪后期随半导体异质结与量子霍尔研究而广泛流行。

相关词 / Related Words

文献与作品 / Literary & Notable Works

  • Ando, Fowler & Stern, “Electronic properties of two-dimensional systems,” Reviews of Modern Physics (1982).
  • Supriyo Datta, Electronic Transport in Mesoscopic Systems (1995).
  • Beenakker & van Houten, “Quantum transport in semiconductor nanostructures,” in Solid State Physics (1991).
  • Stormer(H. L. Störmer)与 Laughlin 等关于量子霍尔效应的经典论文与诺奖相关讲稿中频繁出现该概念(常以 2DEG 表示)。
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