ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
-60-
Чтобы обнаружить различия между временами релаксации по
энергии и импульсу необходимо выйти за рамки
τ
-приближения.
Качественно это различие можно понять из следующего рассмотрения.
Пусть в процессе столкновения импульс квазичастицы, переносящей заряд
и энергию, изменяется несущественно, то есть частица отклоняется на
малый угол
θ
от первоначального направления. При этом ее вклад в
электрический ток практически не изменяется. Но если процесс
столкновения неупругий и энергия квазичастиц изменяется сильно, то
такие процессы ведут к существенному изменению вклада этой
квазичастицы в плотность потока энергии. На основании изложенного
можно сделать вывод, что закон Видемана-Франца справедлив, если
квазичастицы
участвуют только (или в основном) в упругих процессах
столкновений. Примером таких процессов являются процессы рассеяния
электронов и дырок на статических примесях.
5.3. Рассеяние на примесях
Рассмотрим упругое рассеяние электронных и дырочных
возбуждений на примесях. При упругом рассеянии электрона (дырки) на
примеси состояние примеси не изменяется, поэтому вследствие закона
сохранения электрического заряда тип возбуждения не изменяется. То есть
электрон остается электроном, а дырка - дыркой, хотя его (ее)
квазиимпульс изменяется. Если бы электрон превращался
бы в дырку (или
наоборот), то нарушался бы закон сохранения электрического заряда.
Пусть
V
rR
i
()
r
r
− - потенциальная энергия взаимодействия
электрона, находящегося в точке, описываемой радиус-вектором
r
r , с
примесью, ядро которой расположено в точке с радиус-вектором
r
R
i
(i -
номер примеси). Будем учитывать взаимодействие с примесями как
возмущение. Оператор возмущения
W
imp
равен
W
rVrR
imp i
i
() ( )
r
r
r
=−
∑
, (5.22)
где суммирование ведется по всем примесям.
Для нахождения вероятности рассеяния необходимо вычислить
матричный элемент
r
r
kW k
imp
' , где
r
k и
r
k' - блоховские функции,
задаваемые формулой (2.9) и описывающие электронные состояния с
-60- Чтобы обнаружить различия между временами релаксации по энергии и импульсу необходимо выйти за рамки τ -приближения. Качественно это различие можно понять из следующего рассмотрения. Пусть в процессе столкновения импульс квазичастицы, переносящей заряд и энергию, изменяется несущественно, то есть частица отклоняется на малый угол θ от первоначального направления. При этом ее вклад в электрический ток практически не изменяется. Но если процесс столкновения неупругий и энергия квазичастиц изменяется сильно, то такие процессы ведут к существенному изменению вклада этой квазичастицы в плотность потока энергии. На основании изложенного можно сделать вывод, что закон Видемана-Франца справедлив, если квазичастицы участвуют только (или в основном) в упругих процессах столкновений. Примером таких процессов являются процессы рассеяния электронов и дырок на статических примесях. 5.3. Рассеяние на примесях Рассмотрим упругое рассеяние электронных и дырочных возбуждений на примесях. При упругом рассеянии электрона (дырки) на примеси состояние примеси не изменяется, поэтому вследствие закона сохранения электрического заряда тип возбуждения не изменяется. То есть электрон остается электроном, а дырка - дыркой, хотя его (ее) квазиимпульс изменяется. Если бы электрон превращался бы в дырку (или наоборот), то нарушалсяr бы закон сохранения электрического заряда. r Пусть V ( r − Ri ) - потенциальная энергия взаимодействия r электрона, находящегося в точке, описываемой радиус-вектором r r , с примесью, ядро которой расположено в точке с радиус-вектором Ri (i - номер примеси). Будем учитывать взаимодействие с примесями как возмущение. Оператор возмущения W imp равен r r r W imp ( r ) = ∑ V ( r − Ri ) , (5.22) i где суммирование ведется по всем примесям. Для нахождения вероятности рассеяния необходимо вычислить r r r r матричный элемент k ' W imp k , где k и k' - блоховские функции, задаваемые формулой (2.9) и описывающие электронные состояния с
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- …
- следующая ›
- последняя »