Кристаллохимические закономерности в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева. Простые вещества. Кузьмичева Г.М. - 5 стр.

                               7                                                             8
                                                                   Если же валентная зона занята неполностью или если
                                                              она перекрывается со следующей свободной либо частично
                                                              занятой зоной, то передача электроном дополнительной
                                                              энергии в виде направленной скорости оказывается
                                                              осуществимой, и кристалл является проводником. Наиболее
                                                              типичны металлы, в которых валентная зона заполнена не
                                                              нацело. К ним относятся щелочные и щелочноземельные
                                                              металлы, у которых р-состояния валентной оболочки
Рис. 1 Схема взаимного расположения энергетических зон: I -   полностью или частично свободны. В этом случае зона
  металла, III - полупроводника и диэлектрика, II - уровни    проводимости может перекрываться с валентной зоной, и
изолированного атома; 1-зона проводимости, 2-запрещенная      тогда даже при самых низких температурах электроны
        зона, 3-валентная зона, 4-внутренний уровень.         коллективизируются всем кристаллом и передвигаются по
                                                              свободным квантовым состояниям зоны проводимости при
атомов в хорошем приближении можно считать                    наложении электрического поля.
незатронутыми действием поля, что позволяет сохранить в            Таким образом, разница между проводником и
какой-то мере трактовку Друде-Лорентца.                       изолятором заключается не в наличии или отсутствии
   Если в валентной зоне все 2N мест заняты электронами и     обобществленных электронов, а в возможности или
эта зона отделена от следующей (свободной), так называемой    невозможности повышения их общей энергии электрическим
зоны проводимости, достаточно широкой запрещенной             полем. Последнее определяется степенью заполнения и
областью, ширина которой обозначается Е, то внешнее           перекрывания бриллюэновских зон.
электрическое поле не может создать у этих электронов
дополнительную скорость, направленную по полю, так как                             Строение металлов
это потребовало бы повышения их энергии.                        Большинство металлов кристаллизуется в структурных
   Валентная зона не перекрывается с зоной проводимости,      типах (СТ) Сu, Mg, -Fe ( -W) (Рис. 2):
когда величина Е существенно больше тепловой энергии
(при комнатной температуре ~0.1эВ). Этому случаю отвечает
образование диэлектриков и полупроводников. Типичные
диэлектрики есть как среди ионных кристаллов (LiF, CaF2:
Е=12эВ), так и среди ковалентных кристаллов (алмаз: Е=5.3
эВ).