Физика твердого тела. Электроны. Морозов А.И. - 83 стр.

UptoLike

Составители: 

-83-
Таким образом, волновые векторы всех возбуждений (и тех, которые
исчезают, и тех, которые возникают) должны лежать в пояске шириной
kT v
F
/ h вблизи поверхности Ферми. При произвольном выборе
r
k
2
это условие, можно удовлетворить только в очень узкой области
значений
r
k
3
. Продемонстрируем это на примере сферической
поверхности Ферми.
Отложим вектор
r
r
r
r
qkk g=+ +
2
. Построим две поверхности
Ферми с центрами, разложенными в начале и в конце этого вектора
(рис.18). Изобразим указанные пояски вблизи каждой поверхности Ферми.
Отложим
r
k
3
из начала вектора
r
q
. Его конец должен попасть в поясок
вокруг левой поверхности. Но конец вектора
−=+
r
r
r
kqk
43
также
должен попасть внутрь пояска, окружающего правую поверхность Ферми
(напомним, что
r
r
r
kkq
34
+=). Это возможно, если конец вектора
r
k
3
попадает в область пересечения поясков. Она имеет вид тора с площадью
поперечного сечения порядка
()k
2
и радиусом порядка k
F
.
Отношение объема этой области к объему зоны Бриллюэна имеет порядок
(/ )TE
àò
2
.
Рис.18.
На основании полученной оценки можно найти характерное время
релаксации
τ
ee,
, обусловленное взаимодействием электронных
r
q
r
k
3
r
k
4
                                       -83-
      Таким образом, волновые векторы всех возбуждений (и тех, которые
исчезают, и тех, которые возникают) должны лежать в пояске шириной
∆k ≈ T / hvF вблизи поверхности Ферми. При произвольном выборе
r
k2   это условие, можно удовлетворить только в очень узкой области
           r
значений   k 3. Продемонстрируем              это     на     примере   сферической
поверхности Ферми.        r r
                        r                         r
      Отложим вектор q = k + k 2 + g . Построим две поверхности
Ферми с центрами, разложенными в начале и в конце этого вектора
(рис.18). Изобразим
           r        указанные пояски вблизи каждой поверхности Ферми.
                                   r
Отложим   k3   из начала вектора   q.    Его конец должен попасть в поясок
                                                             r      r r
вокруг левой поверхности. Но конец вектора                 − k 4 = −q + k 3
                                                               также
должен попасть внутрь
                r     rпояска, окружающего правую поверхность Ферми
                                                                  r
                              r
(напомним, что k 3 + k 4 = q ). Это возможно, если конец вектора k 3
попадает в область пересечения поясков. Она имеет вид тора с площадью
поперечного сечения порядка ( ∆k )
                                              2
                                         и радиусом порядка k F .
Отношение объема этой области к объему зоны Бриллюэна имеет порядок
(T / E àò ) 2 .


                              r                        r
                              k3                      −k 4
                                   r
                                   q



                                        Рис.18.

     На основании полученной оценки можно найти характерное время
релаксации   τ e, e , обусловленное взаимодействием электронных