Физика твердого тела. Электроны. Морозов А.И. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

-14-
газа частиц , обладающих таким же магнитным моментом
µ
B
, при той же
концентрации частиц
n
e
описывается законом Кюри и равна
χ
µµ
K
Be
n
T
=
2
0
3
. (1.35)
Легко видеть, что данное выражение расходится при
T 0.
Классическая физика предсказывала рост магнитной
восприимчивости металлов при понижении температуры, что
противоречило экспериментальным результатам. Именно это, наряду с
экспериментами по теплоемкости металлов, послужило толчком к
созданию квантовой теории металлов.
Отношение
χχ
PK
/
с учетом (1.11) равно
χ
χε
P
KF
T
=<<
9
2
1
.
Глава 2. Электрон в кристаллической решетке
2.1. Теорема Блоха
Настала пора выйти за рамки модели «желе» и учесть периодический
потенциал, создаваемый ионной решеткой. Но мы, по-прежнему, не будем
учитывать кулоновское взаимодействие электронов друг с другом. В этом
случае мы можем ограничиваться решением одноэлектронной задачи, то
есть решать уравнение Шредингера
для одного электрона в периодическом
потенциале ионной решетки
Vr()
r
−+=
h
r
2
2m
Vr E
e
ψψψ
() . (2.1)
В силу периодичности
Vr()
r
в идеальном кристалле для любого
вектора трансляции
r
T
Vr T Vr()()
r
r
r
+= . (2.2)
                                  -14-
газа частиц , обладающих таким же магнитным моментом   µ B , при той же
концентрации частиц   ne описывается законом Кюри и равна

                               µ B2 µ 0ne
                        χK =                .                     (1.35)
                                  3T
     Легко видеть, что данное выражение расходится при T → 0 .
     Классическая      физика     предсказывала     рост  магнитной
восприимчивости металлов при понижении температуры, что
противоречило экспериментальным результатам. Именно это, наряду с
экспериментами по теплоемкости металлов, послужило толчком к
созданию квантовой теории металлов.
     Отношение χ P / χ K с учетом (1.11) равно

                           χP   9 T
                              =      << 1.
                           χK   2 εF


           Глава 2. Электрон в кристаллической решетке

     2.1. Теорема Блоха

      Настала пора выйти за рамки модели «желе» и учесть периодический
потенциал, создаваемый ионной решеткой. Но мы, по-прежнему, не будем
учитывать кулоновское взаимодействие электронов друг с другом. В этом
случае мы можем ограничиваться решением одноэлектронной задачи, то
                               r для одного электрона в периодическом
есть решать уравнение Шредингера
потенциале ионной решетки V ( r )

                    h2            r
                 −      ∆ψ + V ( r )ψ = Eψ .                  (2.1)
                   2me
                              r
     В силу периодичности V ( r ) в идеальном кристалле для любого
                    r
вектора трансляции T
                             r r          r
                          V (r + T ) = V (r ) .                    (2.2)