負微分電阻效應

負微分電阻效應（Negative differential resistance，簡稱NDR）是指材料在特定電壓下電流隨電壓的增加而減小的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在微波器件、半導體器件和超導體等領域中得到了廣泛應用。

1.負微分電阻效應是什么

負微分電阻效應是指當電子受到外電場作用時，其能量會上升，并促使它們從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)；在一些晶體材料中，當電壓值達到一個臨界值時，這些“激發(fā)電子”會集體地同步振蕩，此時電阻突然下降，出現(xiàn)“負微分電阻效應”。在這個過程中，能量被轉移并以較大的速率向環(huán)境散失。

2.負微分電阻效應原理

負微分電阻效應是由材料中電子間相互作用而產生的。當電子在受到電場激勵后，通過量子隧穿的方式，跨越了勢壘，進入了更高的能帶。不同于普通電子，這些進入高能態(tài)的電子具有更強的相互作用，并以外場驅動和相互作用的方式來產生耗散和吸收。當電壓繼續(xù)上升時，會觸發(fā)電子之間的相互作用和集體振蕩，導致能量轉移并向環(huán)境散失。

3.負微分電阻效應的意義

負微分電阻效應在物理學、電子學和材料科學等領域中都有廣泛應用。在微波器件中，負微分電阻效應可用于制造高速穩(wěn)定的振蕩器；在半導體器件中，它被用于制造高速開關和計數(shù)器；在超導體中，它則可用于制造更高性能的超導體元件。