ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
-24-
где
r
δ
- элементарный вектор трансляции. В самом деле, снятие
вырождения обусловлено взаимодействием между атомами, а оно
возникает вследствие перекрытия их электронных оболочек (слабым
взаимодействием Ван-дер-Ваальса мы пренебрегаем).
Вероятность перескока электрона с атома на атом также
пропорциональна величине
s
r
δ
. Для того, чтобы
ψ
-функция электрона в
кристалле не слишком сильно изменялась по сравнению с атомной,
необходимо, чтобы выполнялось неравенство:
s
r
δ
<
< 1. (2.28)
Это и есть условие применимости приближения сильной связи.
Поскольку в каждой элементарной ячейке кристалла плотность
вероятности нахождения электрона в заданной точке близка к таковой в
атоме, мы можем представить блоховскую функцию, описывающую
электрон в приближении сильной связи как суперпозицию атомных
ψ
-
функций, соответствующих всем эквивалентным атомам в кристалле. Эта
суперпозиция должна удовлетворять теореме Блоха. Выберем волновую
функцию в виде
ψψ
r
r
r
r
rr
r
k
ikl
àò
l
r
N
erl() ( )=−
∑
1
, (2.29)
где суммирование ведется по всем элементарным ячейкам кристалла.
Поскольку
s
r
δ
≠ 0, введенная
ψ
-функция удовлетворяет условию
нормировки с точностью до
s
r
δ
, что будет учтено в дальнейшем.
Для нахождения закона дисперсии электронов в получившейся зоне
подставим пробную
ψ
-функцию (2.29) в стационарное уравнение
Шредингера:
$
() () ()Hr k r
kk
ψεψ
rr
r
r
r
= , (2.30)
где
$
()H
m
Vrl
e
àò
l
=− + −
∑
h
r
r
r
2
2
∆
, (2.31)
а величина
Vrl
àò
()
r
r
− это потенциальная энергия взаимодействия
электрона с ионными остовами атомов, расположенных в
r
l
-ой ячейке.
-24- r где δ - элементарный вектор трансляции. В самом деле, снятие вырождения обусловлено взаимодействием между атомами, а оно возникает вследствие перекрытия их электронных оболочек (слабым взаимодействием Ван-дер-Ваальса мы пренебрегаем). Вероятность перескока электрона с атома на атом также пропорциональна величине sδr . Для того, чтобы ψ -функция электрона в кристалле не слишком сильно изменялась по сравнению с атомной, необходимо, чтобы выполнялось неравенство: sδr << 1. (2.28) Это и есть условие применимости приближения сильной связи. Поскольку в каждой элементарной ячейке кристалла плотность вероятности нахождения электрона в заданной точке близка к таковой в атоме, мы можем представить блоховскую функцию, описывающую электрон в приближении сильной связи как суперпозицию атомных ψ - функций, соответствующих всем эквивалентным атомам в кристалле. Эта суперпозиция должна удовлетворять теореме Блоха. Выберем волновую функцию в виде rr r 1 r r ψ r (r ) k = ∑r e ψ àò ( r − l ) , ikl (2.29) N l где суммирование ведется по всем элементарным ячейкам кристалла. Поскольку sδr ≠ 0 , введенная ψ -функция удовлетворяет условию нормировки с точностью до sδr , что будет учтено в дальнейшем. Для нахождения закона дисперсии электронов в получившейся зоне подставим пробную ψ -функцию (2.29) в стационарное уравнение Шредингера: r r r H$ ψ kr ( r ) = ε ( k )ψ kr ( r ) , (2.30) где $ h2 r r H =− ∆ + ∑r V àò ( r − l ) , (2.31) 2me l r r а величина V àò ( r − l ) это потенциальная энергия взаимодействия r электрона с ионными остовами атомов, расположенных в l -ой ячейке.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »