低维固体

低维固体是指某些固体表现出明显的一维或二维特征，例如：具有链状结构的（例如聚合物三硫化钽、TTF-TCNQ等）或层状结构（例如石墨夹层、二硫化钽等）的三维固体；表面或界面层（例如半导体表面的反型层）；表面上的吸附层（例如液氦表面上吸附的单电子层、石墨表面上吸附的惰性气体层）；薄膜和金属细丝等。按其物理性质这些材料可分为低维导体（例如一维导体TTF-TCNQ，二维导体五氟化砷的石墨夹层），低维半导体（例如一维的聚乙炔），低维超导体（例如一维的BEDT-TTF、二维的碱金属石墨夹层），低维磁体（例如一维的CsNiF₃、二维的氯化钴石墨夹层）等。由于在链之间或层之间仍存在着一些耦合，这些体系是准一维或准二维的。

近年来低维固体的研究取得了较快的发展，一个原因是许多有应用前景的新材料（例如聚合物、石墨夹层化合物、MOS电路等）具有一、二维的结构,另一个原因是一、二维体系具有三维体系所没有的一些物理特性。一维导体对于电子-点阵相互作用是不稳定的，因此在低温下会变为半导体或绝缘体，这称为佩尔斯相变。由此还会形成一种新的元激发─孤子。在相变前能带半满的情形，带电孤子没有自旋，中性孤子有自旋。理论上还预言，在某些情况下孤子的电荷可以是电子电荷的分数倍。

参见

• 低维磁体