固体物理(第12课)能态密度_第1页
固体物理(第12课)能态密度_第2页
固体物理(第12课)能态密度_第3页
固体物理(第12课)能态密度_第4页
固体物理(第12课)能态密度_第5页
已阅读5页，还剩19页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

补充资料：三维晶格情况下的波矢示意图2021/5/912021/5/92kxkykzΓ2021/5/932021/5/94说明电子以平面简谐波形式存在于金属晶体中，其波长由k确定，而k又取决于倒易矢量b，每个倒易矢量b都与晶格点阵中的一族晶面垂直，且代表这族晶面的面间距。故k的取值为l×b/n，即l×2π/na时，意味着电子波长为na/l，即L/l，na代表了某方向的晶体的长度L，且该平面波与晶面垂直。可见金属晶体边长L是电子波长的l倍，这里采用了波恩-卡门周期性边界条件。驻波一定要求格波在边界处为0，相比之下，波恩-卡门周期性边界条件是一种行波，比驻波的要求更加宽松。2021/5/95补充：倒易格点与晶格及电子波函数的关系边长为L的金属中，电子以波长(Na/nx+

Na/nx+Na/nx)的平面简谐波存在。晶格常数为a的简立方晶格常数b为2π/a的倒易格点。b对应面间距。最大的k，对应波长为2a。最小的k，对应波长为L。K越小，所对应波长越长。ba2021/5/96能态密度:单位能量间隔内的电子状态数量5.2.3能态密度示意图2021/5/97

能态密度球kxkykzEE+dEkk+dkE为等能面(红色线)2021/5/982021/5/99矢量球2021/5/9102021/5/9112021/5/9125.2.4费米能与费米面*(1)费米－狄喇克分布示意图2021/5/913返回T=0K

T32021/5/914(2)费米能量EF的计算1.5～7eV2021/5/915上式表明,即使在绝对零度,电子的平均动能也不为0,这不同于经典理论.经典理论:电子的平均动能等于3kBT/2,当T趋于0K时,平均动能为0.量子理论：电子必须遵守泡利不相容原理.因此,即使在绝对零度,不可能所有的电子都填在最低的能量状态.计算结果表明,即使在T=0K,电子的速度也高达108cm/s.2021/5/916平面波2021/5/917b.T0K时：示意图2021/5/918类似于函数，故可扩展到-~+2021/5/919示意图2021/5/920返回2021/5/921费米球(3)费米面：在波矢空间中，能量E=EF的等能面

0KT=0K时,E=EF0以下能级全被电子占据.T≠0K时,EF-kBT范围内电子被激发到EF+kBT范围内.对金属热传导有重大影响.

EF-kBTEF+kBTkBT≈2.35×10-2eV2021/5/922例题1如果电子浓度为n，用自由电子模型，求零度(0K)时,k空间中费米球的半径kF0。解:根据自由电子模型，K空间的状态密度为每个状态可容纳自旋方向相反的两个电子，如果费

人人文库> 全部分类> 应用文书 > 研究报告

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论