Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 149 стр.

UptoLike

Составители: 

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