Cтраница 1
Поведение электронов проводимости правильно описывается квантовой теорией металлов, которая представляет собой приложение квантовой статистики к металлам. Ее исходные представления: 1) электроны системы неразличимы; 2) обязательное выполнение принципа Паули, т.е. в любой системе в данном состоянии не может находиться более одного электрона с данной ориентацией спина; 3) изменение состояния электронов определяется изменением хотя бы одного из четырех квантовых чисел. [1]
Поведение электронов проводимости правильно описывается квантовой теорией металлов, которая представляет собой приложение квантовой статистики к металлам. [2]
Поведение электронов проводимости правильно описывается квантовой теорией металлов, которая представляет собой приложение квантовой статистики к металлам. Ее исходные представления: 1) электроны системы неразличимы; 2) обязательное выполнение принципа Паули, т.е. в любой системе в данном состоянии не может находиться более одного электрона с данной ориентацией спина; 3) изменение состояния электронов определяется изменением хотя бы одного из четырех квантовых чисел. [3]
Поведение электронов проводимости описывается квантовой механикой. [4]
Рассмотрим поведение электронов проводимости во внешнем электрическом поле. [5]
При изучении поведения электронов проводимости в полупроводниках нередко возникает ситуация, когда на электрон действует, помимо периодического потенциала идеального кристалла, некоторое дополнительное поле. Наличие свободной поверхности у кристалла также эквивалентно существованию некоторого дополнительного, быстро меняющегося вблизи поверхности поля. Если поверхность электрически заряжена, то вблизи ее, кроме того, имеется медленно меняющееся электрическое поле. Кулоновское поле дырки, действующее на электрон, приводит к связанным состояниям электрона и дырки, называемых экситопом. Дополнительное поле, создаваемое поляризацией ионного кристалла, которая вызвана действием самого электрона на решетку, приводит к так называемым поляронным состояниям. [6]
Сверхпроводимость связана с изменением в поведении электронов проводимости при Т Tsc. При этом кристаллическая решетка активно участвует в создании сверхпроводящего состояния. Взаимодействие фононов с электронами приводит к упорядочению электронной подсистемы. [7]
Электрические свойства проводников в условиях электростатики определяются поведением электронов проводимости во внешнем электростатическом поле. В отсутствие внешнего поля электрические поля электронов проводимости и атомных остатков - положительных ионов металла - взаимно компенсируются. Если металлический проводник внесен во внешнее электростатическое поле, то под действием этого поля электроны проводимости перераспределяются в проводнике таким образом, чтобы в любой точке внутри проводника электрическое поле электронов проводимости и положительных ионов скомпенсировало внешнее поле. [8]
Интерес к плазменным эффектам в твердых телах объясняется специфическими особенностями поведения электронов проводимости в поле кристаллической решетки, что позволяет изучать их спектр, кинетические свойства и взаимодействия. Эти сведения важны при изготовлении полупроводниковых и других твердотельных материалов, обладающих наперед заданными свойствами. [9]
Указанные расхождения теории с опытом можно объяснить тем, что движение электронов в металлах подчиняется не законам классической механики, а законам квантовой механики и, следовательно, поведение электронов проводимости надо описывать не статистикой Максвелла - Больцмана, а квантовой статистикой. Поэтому объяснить затруднения элементарной классической теории электропроводности металлов можно лишь квантовой теорией, которая будет рассмотрена в дальнейшем. Надо, однако, отметить, что классическая электронная теория не утратила своего значения и до настоящего времени, так как во многих случаях ( например, при малой концентрации электронов проводимости и высокой температуре) она дает правильные качественные результаты и является по сравнению с квантовой теорией простой и наглядной. [10]
Указанные расхождения теории с опытом можно объяснить тем, что движение электронов в металлах подчиняется не законам классической механики, а законам квантовой механики и, следовательно, поведение электронов проводимости надо описывать не статистикой Максвелла - - Больцмана, а квантовой статистикой. Поэтому объяснить затруднения элементарной классической теории электропроводности металлов можно лишь квантовой теорией, которая будет рассмотрена в дальнейшем. Надо, однако, отметить, что классическая электронная теория не утратила своего значения и до настоящего времени, так как во многих случаях ( например, при малой концентрации электронов проводимости и высокой температуре) она дает правильные качественные результаты и является по сравнению с квантовой теорией простой и наглядной. [11]
В табл. 2 приведены данные для жидких металлов. Современная трактовка сжимаемости и поверхностного натяжения должна существенным образом учитывать поведение электронов проводимости. Ниже будет рассмотрена только суть вопроса, для количественной оценки явлений рекомендуются оригинальные работы. Тем не менее зарядовая нейтральность и экранирование, соответствующие жидким металлам, должны обеспечить значения электронной и атомной плотностей, близкие между собой для поверхности жидкости, причем изменение первой несколько больше, чем второй. [12]
Решеточный вклад в теплоемкость остается таким же, как и для нормального металла, а вклад электронного газа существенно изменяется. Отсюда следует, что сверхпроводность связана с какими-то коренными изменениями поведения электронов проводимости. [13]
Заметим, что если частота поля ю не совпадает с одной из собственных атомных частот, основные оптические характеристики металлов определяются именно поведением электронов проводимости. [14]
При вычислении диамагнитной восприимчивости (10.13) предполагалось, что в твердом теле все электроны связаны со своими атомами. Это, очевидно, справедливо для диэлектриков. Однако в металлах, а также в полупроводниках при высоких температурах имеются электроны проводимости. Электронный газ также проявляет магнитную активность. Поэтому при вычислении магнитной восприимчивости твердых тел, имеющих электроны проводимости, наряду с восприимчивостью атомных остовов следует учесть магнитную восприимчивость электронного газа. Вопрос о поведении электронов проводимости в магнитном поле мы обсудим позже, а сейчас перейдем к обсуждению природы парамагнетизма. [15]