ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
190
,
2
1
ωh
+= nE
n
(4.13.4)
где n=0,1,2 … .
Особенности движения электрона в магнитном поле проявятся только в том слу-
чае, если между двумя столкновениями электрон успевает пройти значительную часть
траектории, то есть должно выполняться условие
l≤
B
r
, (4.13.5)
где
B
r
- радиус орбиты электрона в магнитном поле, l - длина свободного пробега.
В простейшем случае, когда Ферми-поверхность – сфера, из формулы (4.3.2)
следует:
,
еВ
p
r
Ф
B
=
где
Ф
p
- радиус Ферми-сферы в пространстве импульсов.
Из соотношения неопределенностей Гейзенберга h
≈
∆
⋅
∆
x
px следует, что
,
a
p
Ф
h
≈
где а - межатомное расстояние в кристалле.
Следовательно, при комнатной температуре
B
rl <<
вплоть до гигантских
магнитных полей прядка 10
4
Тл. Однако при понижении температуры l резко возраста-
ет и можно использовать достижимые поля (0.1 – 1 Тл при
K2,4
≤
Т
).
Если учесть, что разным направлениям спина, то есть разным значениям спино-
вого квантового числа
2
1
±=s
в магнитном поле соответствуют разные энергии, то
вместо формулы (4.13.4) следует применять выражение:
,
2
1
0
ВsgnEE
Бn
µω +
++= h
где n=0,1,2 … ,
*
m
eBh
h =ω
- циклотронная энергия, g – фактор Ланде,
Б
µ
-
магнетон Бора.
Таким образом, мы получаем набор дискретных уровней для электронов. В от-
личие от энергетических зон, возникающих из-за квантования в электрическом поле,
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1
E n = n + hω , (4.13.4)
2
где n=0,1,2 … .
Особенности движения электрона в магнитном поле проявятся только в том слу-
чае, если между двумя столкновениями электрон успевает пройти значительную часть
траектории, то есть должно выполняться условие
rB ≤ l , (4.13.5)
где rB - радиус орбиты электрона в магнитном поле, l - длина свободного пробега.
В простейшем случае, когда Ферми-поверхность – сфера, из формулы (4.3.2)
следует:
pФ
rB = ,
еВ
где pФ - радиус Ферми-сферы в пространстве импульсов.
Из соотношения неопределенностей Гейзенберга ∆x ⋅ ∆p x ≈ h следует, что
h
pФ ≈ ,
a
где а - межатомное расстояние в кристалле.
Следовательно, при комнатной температуре l << rB вплоть до гигантских
магнитных полей прядка 104 Тл. Однако при понижении температуры l резко возраста-
ет и можно использовать достижимые поля (0.1 – 1 Тл при Т ≤ 4,2K ).
Если учесть, что разным направлениям спина, то есть разным значениям спино-
вого квантового числа s = ± 1 в магнитном поле соответствуют разные энергии, то
2
вместо формулы (4.13.4) следует применять выражение:
1
En = E0 + n + hω + sgµ Б В,
2
heB
где n=0,1,2 … , hω = - циклотронная энергия, g – фактор Ланде, µБ -
m*
магнетон Бора.
Таким образом, мы получаем набор дискретных уровней для электронов. В от-
личие от энергетических зон, возникающих из-за квантования в электрическом поле,
190
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- …
- следующая ›
- последняя »
