低維固體

低維固體是指某些固體表現出明顯的一維或二維特徵，例如：具有鏈狀結構的（例如聚合物三硫化鉭、TTF-TCNQ等）或層狀結構（例如石墨夾層、二硫化鉭等）的三維固體；表面或界面層（例如半導體表面的反型層）；表面上的吸附層（例如液氦表面上吸附的單電子層、石墨表面上吸附的惰性氣體層）；薄膜和金屬細絲等。按其物理性質這些材料可分為低維導體（例如一維導體TTF-TCNQ，二維導體五氟化砷的石墨夾層），低維半導體（例如一維的聚乙炔），低維超導體（例如一維的BEDT-TTF、二維的鹼金屬石墨夾層），低維磁體（例如一維的CsNiF₃、二維的氯化鈷石墨夾層）等。由於在鏈之間或層之間仍存在著一些耦合，這些體系是准一維或准二維的。

近年來低維固體的研究取得了較快的發展，一個原因是許多有應用前景的新材料（例如聚合物、石墨夾層化合物、MOS電路等）具有一、二維的結構,另一個原因是一、二維體系具有三維體系所沒有的一些物理特性。一維導體對於電子-點陣相互作用是不穩定的，因此在低溫下會變為半導體或絕緣體，這稱為佩爾斯相變。由此還會形成一種新的元激發─孤子。在相變前能帶半滿的情形，帶電孤子沒有自旋，中性孤子有自旋。理論上還預言，在某些情況下孤子的電荷可以是電子電荷的分數倍。

參見

• 低維磁體