双稳态结构名词解释

问题描述

精选答案

双稳态结构是指在一个动力系统中，双稳态意味着系统有两个稳定平衡状态，这两个稳定态未必在储能上对称。

在势能方面，一个双稳态结构有两个局部势能极小值，它们之间有一个局部极大值。

一个双稳态结构的例子是灯的开关，开关要么“开”要么“关”，但不会在二者之间停留。

在保守力场中，双稳态结构基于势能有三个平衡点的事实，其中两个极小，一个极大。通过数学讨论可知，极大值一定在两个极小值之间。

一个处于基态的粒子位于两个平衡点中的一个，因为这对应着能量最小值。最大值可以被看作它们之间的一道屏障。

如果一个系统获得足够的活化能来穿过屏障（在化学例子中对比活化能与阿伦尼乌斯公式），那么它就可以从一个能量最小态过渡到另一个能量最小态。

达到界限后，系统会在松弛时间后进入另一个能量最小态。

双稳态在数字电子设备中被广泛用于存储二进制数据。一个双稳态设备以一种状态代表“0”，另一种状态代表“1”的形式储存1比特的二进制数据。

它同样被应用于张弛振荡器、多谐振荡器及施密特触发器。

视觉双稳态是一些特定的视觉设备的分布，根据输入，这些设备中有两个稳定的共振的传送状态。

双稳态也可以出现在生物化学系统中，它从持续的化学浓度和化学反应中产生数字式、开关式的输出。在这些系统中双稳态通常与滞后现象有关。