ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Рисунок 2 – Распределение электронов в частично заполненной зоне (а) и
функция вероятности заполнения электронами уровней (б): I – уровни,
заполненные; II – интервал размывания; III – уровни,
полностью свободные [1]
а
б
Э
н
е
р
г
и
я
э
л
е
к
т
р
о
н
о
в
F=0
F=1/2
F=1
kT
I
III
II
Распределение электронов по энергиям определяется не только веро-
ятностью заполнения уровней, но и плотностью квантовых состояний в
зоне: dn(W) = N(W)F(W)d(W), где dn – число электронов, приходящихся на
энергетический интервал от W до W + dW; N(W) – плотность разрешенных
состояний в зоне, т.е. число состояний,
приходящихся на единичный ин-
тервал энергии в единице объема.
Распределение электронов по энергиям в металле можно представить
параболической зависимостью, изображенной на рисунке 3. Электроны,
расположенные в глубине от уровня Ферми, не могут обмениваться энер-
гией с кристаллической решеткой, ибо для них все ближайшие энергети-
ческие состояния заняты.
Общую концентрацию электронов в металле
можно найти путем ин-
тегрирования по всем заполненным состояниям. При ОК это приводит к
следующему результату:
()()
nNWFWdW
m
h
W
n
F
W
F
==
⎛
⎝
⎜
⎜
⎞
⎠
⎟
⎟
∗
∫
8
3
2
2
32
32
0
π
/
/
. (6)
Системы микрочастиц, поведение которых описывается статистикой
Ферми – Дирака, называют вырожденными. В состоянии вырождения
средняя энергия электронного газа практически не зависит от температу-
ры. Электронный газ в металле остается вырожденным до тех пор, пока
любой из электро нов не сможет обмениваться энергией с кристалличе-
ской решеткой, а это, в свою очередь,
возможно лишь тогда, когда средняя
энергия тепловых колебаний станет близкой к энергии Ферми. Для метал-
лов температура снятия вырождения T
F
по порядку величины составляет
10
4
К, т.е. превышает не только температуру плавления, но и температуру
испарения металлов.
Навигатор
Рисунок 15 – Окно «База данных»
В панели навигатора находятся следующие кнопки:
Переключение на первую запись в таблице
Переключение на предыдущую запись в таблице
Переключение на следующую запись в таблице
Переключение на последнюю запись в таблице
Удаление текущей записи
Открывает окно результатов измерений, соответствующих те-
кущей записи.
Измерение
В этом режиме происходит измерение сопротивления установленных
образцов. На экране ЭВМ в это время индицируется изменение темпера-
туры, и строятся графики зависимостей сопротивления образцов от темпе-
ратуры (рис. 16).
Рисунок 16 – Вид экрана в режиме Измерение
7 26
Навигатор
III
Э
не kT
рг II
ия
леэ
кт
р
Рисунок 15 – Окно «База данных» о
н
ов
I
В панели навигатора находятся следующие кнопки: F=0 F=1/2 F=1
Переключение на первую запись в таблице а б
Переключение на предыдущую запись в таблице Рисунок 2 – Распределение электронов в частично заполненной зоне (а) и
функция вероятности заполнения электронами уровней (б): I – уровни,
Переключение на следующую запись в таблице заполненные; II – интервал размывания; III – уровни,
Переключение на последнюю запись в таблице полностью свободные [1]
Удаление текущей записи
Открывает окно результатов измерений, соответствующих те- Распределение электронов по энергиям определяется не только веро-
кущей записи. ятностью заполнения уровней, но и плотностью квантовых состояний в
зоне: dn(W) = N(W)F(W)d(W), где dn – число электронов, приходящихся на
Измерение энергетический интервал от W до W + dW; N(W) – плотность разрешенных
В этом режиме происходит измерение сопротивления установленных состояний в зоне, т.е. число состояний, приходящихся на единичный ин-
образцов. На экране ЭВМ в это время индицируется изменение темпера- тервал энергии в единице объема.
туры, и строятся графики зависимостей сопротивления образцов от темпе- Распределение электронов по энергиям в металле можно представить
ратуры (рис. 16). параболической зависимостью, изображенной на рисунке 3. Электроны,
расположенные в глубине от уровня Ферми, не могут обмениваться энер-
гией с кристаллической решеткой, ибо для них все ближайшие энергети-
ческие состояния заняты.
Общую концентрацию электронов в металле можно найти путем ин-
тегрирования по всем заполненным состояниям. При ОК это приводит к
следующему результату:
WF 3/ 2
8π ⎛ 2 m n∗ ⎞
n = ∫ N (W ) F (W )dW =
3
⎜⎜
⎝ h2
⎟⎟
⎠
W F3 / 2
0 . (6)
Системы микрочастиц, поведение которых описывается статистикой
Ферми – Дирака, называют вырожденными. В состоянии вырождения
средняя энергия электронного газа практически не зависит от температу-
ры. Электронный газ в металле остается вырожденным до тех пор, пока
любой из электро нов не сможет обмениваться энергией с кристалличе-
ской решеткой, а это, в свою очередь, возможно лишь тогда, когда средняя
энергия тепловых колебаний станет близкой к энергии Ферми. Для метал-
лов температура снятия вырождения TF по порядку величины составляет
104 К, т.е. превышает не только температуру плавления, но и температуру
Рисунок 16 – Вид экрана в режиме Измерение испарения металлов.
26 7
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
