ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
150
откуда
Ф
m
k µ
2
2
max,0
2
h
= . (4.1.5)
Энергия электронов является квадратичной функцией волнового
вектора k
r
, так что в пространстве волнового вектора (
zyx
kkk ,,
)
она является сферически симметричной функцией (если пространство
k
-
чисел однородно и изотропно). Векторы
max,0
k
r
определяют сферу в
k
r
-
пространстве, на поверхности которой энергия электрона принимает
максимальное значение. Всевозможные волновые векторы выходят из
начала координат в
k
r
- пространстве и заканчиваются в какой-либо точ-
ке внутри этой сферы. Эта сфера носит название сферы Ферми, а её по-
верхность – поверхность Ферми.
§2. Электрон в периодическом поле кристаллической решётки
Иначе обстоит дело для электрона, движущегося в периодичес-
ком поле кристалла, образованного правильно расположенными иона-
ми кристаллической решётки. Вероятность обнаружения его в крис-
талле должна быть периодической функцией координат, так как поло-
жения, отличающиеся друг от друга на величину, кратную постоян-
ной решётки
a
, для электрона являются одинаково вероятными. Раз-
личными будут только положения в пределах одного периода
a
. Кван-
тово - механическое рассмотрение данной задачи не решается строго.
Поэтому рассмотрим два приближённых метода решения задачи.
Приближение сильной связи.
В этом методе считается, что энергия связи электронов со своими
атомами больше их кинетической энергии, поэтому большую часть
времени электроны локализованы и лишь время от времени переходят
от одного атома к другому. Волновые функции электронов строятся
из волновых функций изолированных атомов. Так как энергия элект-
ронов в изолированном атоме определяется квантовыми числами
n
и
l
, то каждый уровень вырожден
(
)
122 +l
раз. Во внешнем поле, на-
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
откуда
2m
k 02,max = µФ . (4.1.5)
h2
Энергия электронов является квадратичной функцией волнового
r
вектора k , так что в пространстве волнового вектора ( k x ,ky ,kz)
она является сферически симметричной функцией (если пространство k -
r r
чисел однородно и изотропно). Векторы k 0, max определяют сферу в k -
пространстве, на поверхности которой энергия электрона принимает
максимальное значение. Всевозможные волновые векторы выходят из
r
начала координат в k - пространстве и заканчиваются в какой-либо точ-
ке внутри этой сферы. Эта сфера носит название сферы Ферми, а её по-
верхность – поверхность Ферми.
§2. Электрон в периодическом поле кристаллической решётки
Иначе обстоит дело для электрона, движущегося в периодичес-
ком поле кристалла, образованного правильно расположенными иона-
ми кристаллической решётки. Вероятность обнаружения его в крис-
талле должна быть периодической функцией координат, так как поло-
жения, отличающиеся друг от друга на величину, кратную постоян-
ной решётки a , для электрона являются одинаково вероятными. Раз-
личными будут только положения в пределах одного периода a . Кван-
тово - механическое рассмотрение данной задачи не решается строго.
Поэтому рассмотрим два приближённых метода решения задачи.
Приближение сильной связи.
В этом методе считается, что энергия связи электронов со своими
атомами больше их кинетической энергии, поэтому большую часть
времени электроны локализованы и лишь время от времени переходят
от одного атома к другому. Волновые функции электронов строятся
из волновых функций изолированных атомов. Так как энергия элект-
ронов в изолированном атоме определяется квантовыми числами n и
l , то каждый уровень вырожден 2(2l + 1) раз. Во внешнем поле, на-
150
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- …
- следующая ›
- последняя »
