Физика твердого тела. Электроны. Морозов А.И. - 38 стр.

UptoLike

Составители: 

-38-
νε
π
ε
n
z
eB
dk
d
()=
2
h
, (3.13)
где зависимость
k
z
от
ε
дается формулой (3.7). Легко видеть, что
ν
n
не
зависит от номера уровня.
Вычисляя производную
dk d
z
/
ε
, получаем
νε
εε
πεε
εε
n
n
n
n
eB m
()
,
() ( )
,
()
()
()
=
<
>
0
2
2
h
. (3.14)
Обсудим получившийся результат. При
εε
=
()n
, то есть когда
происходит касание какого-либо цилиндра - уровня Ландау и
изоэнергетической поверхности с данным
ε
, плотность состояний
испытывает разрыв второго рода. Вклад остальных уровней Ландау в
общую плотность состояний
ν
ε
ν
ε
() ()
=
n
n
не имеет особенностей
при этом
ε
. Вид функции
ν
ε
() изображен на рис.9.
Рис.9. График зависимости плотности электронных состояний
от энергии в магнитном поле
3.3. Диамагнетизм Ландау
Под действием магнитного поля электроны двигаются по
спиральным траекториям. При этом возникает добавочное магнитное поле,
ε
ν
ε
()n 1
ε
()n 1
ε
()n
ε
+
()n 1
                                          -38-

                                       eB d k z
                         ν n (ε ) =                  ,                     (3.13)
                                       π 2 h dε
где зависимость    kz    от   ε   дается формулой (3.7). Легко видеть, что ν n не
зависит от номера уровня.
     Вычисляя производную           d k z / dε , получаем

                       ⎧0,                               ε < ε (⊥n)
                       ⎪
           ν n ( ε ) = ⎨ eB               m                       .        (3.14)
                       ⎪( πh) 2                      , ε > ε ( n)
                                                             ⊥
                       ⎩             2( ε − ε (⊥n) )

Обсудим получившийся результат. При ε = ε ⊥ , то есть когда
                                                               ( n)

происходит касание какого-либо цилиндра - уровня Ландау и
изоэнергетической поверхности с данным ε , плотность состояний
испытывает разрыв второго рода. Вклад остальных уровней Ландау в
общую плотность состояний ν ( ε ) = ∑ ν n ( ε ) не имеет особенностей
                                                 n
при этом   ε . Вид функции ν ( ε )     изображен на рис.9.

    ν




                        ε (⊥n −1)         ε (⊥n)         ε (⊥n +1)         ε
      Рис.9. График зависимости плотности электронных состояний
                      от энергии в магнитном поле

     3.3. Диамагнетизм Ландау
     Под действием магнитного поля         электроны двигаются по
спиральным траекториям. При этом возникает добавочное магнитное поле,