Cтраница 1
Система свободных электронов описывается набором волновых функций Wk, которые являются плоскими волнами. В системе действует потенциал V ( г, t) самосогласованного поля. Этот потенциал учитывает приложенное извне поле и создаваемую электронами экранировку. [1]
Система свободных электронов описывается набором волновых функций Ч 1 которые являются плоскими волнами. В системе действует потенциал V ( г, t) самосогласованного поля. Этот потенциал учитывает приложенное извне поле и создаваемую электронами экранировку. [2]
Рассмотрим систему свободных электронов с функцией распределения f ( e) и положительный фон в некотором объеме, на который действует внешнее переменное поле. [3]
В первом случае исходят из системы свободных электронов как нулевого приближения, а слабый периодический потенциал ионной решетки вводится как возмущение в первом приближении. Методы теории возмущений позволяют получить для этой системы электронов, характеризуемых сначала непрерывным энергетическим спектром, расщепление этого спектра на полосы или зоны состояний. [4]
Уже на основании этого можно заключить, что система свободных электронов должна вести себя подобно системе осцилляторов с собственными частотами, равными нулю. Здесь член с у, обусловливающий затухание, появляется из-за сопротивления металла и, как мы видели в гл. [5]
Щелочные металлы до последнего времени рассматривались как металлы, электронный спектр которых лишь слегка отличается от спектра системы свободных электронов, находящихся в компенсирующем фоне положительного заряда, и потому предполагалось, что их свойства хорошо описываются этой простой теоретической моделью. До последнего времени считалось, что под давлением в щелочных металлах должны реализовываться высокосимметричные кубические структуры. Однако, как выяснилось недавно [1-3], характер связей между атомами в легких щелочных металлах радикально изменяется при приложении внешнего давления порядка 1 Мбар. В этой связи весьма интересно, происходят ли и в какой степени аналогичные процессы в следующем щелочном металле периодической системы - в натрии. Этой теме и посвящена данная работа. [6]
Согласно теореме Бора - Ван-Левен ( § 1.3) диамагнитная восприимчивость электронного газа ( как, впрочем, и парамагнитная) должна равняться нулю. Ландау решил уравнение Шредингера для электрона в магнитном поле и показал, что диамагнитная восприимчивость системы свободных электронов отлична от нуля. [7]
Согласно теореме Бора - Ван-Лсвен ( § 1.3) диамагнитная восприимчивость электронного газа ( как, впрочем, и парамагнитная) должна равняться нулю. Ландау решил уравнение Шредингера для электрона в магнитном поле и показал, что диамагнитная восприимчивость системы свободных электронов отлична от нуля. [8]
Газы проводят электричество с трудом лишь под действием больших разностей потенциалов или при воздействии некоторых видов излучения. Это соответствует современным представлениям, согласно которым металл состоит из сравнительно неподвижной ионной решетки в сочетании с системой свободных электронов. Металлическая проводимость, или, как ее часто называют, электронная проводимость, присуща не только чистым металлам; этим свойством обладает также большинство сплавов, углерод и некоторые твердые соли и окислы. [9]
Было бы, разумеется, неверным полагать, что разделение электронов на связанные и свободные носит абсолютный характер. Это было понято особенно отчетливо, когда в физике заняли надлежащее место полупроводники, заполнившие все промежутки между схемами системы идеально свободных электронов и системы из обменных электронов или системы из электронно-изолированных молекул. В настоящее время нам ясно, что любые переходные типы структур возможны. [10]
Ситуация становится еще более интересной в случае так называемого электронного газа в металлах или сложных атомах. Такой газ способен колебаться с частотой, примерно пропорциональной его концентрации. В случае металлов эта частота лежит вблизи ультрафиолетовой области. Такнм образом, система свободных электронов в металле в определенном смысле ведет себя как газ, а в другом отношении - как твердая решетка, которую можно наглядно представить себе в рамках старой теории Д. Д. Томсона и Габера. Эта концепция имеет важные дополнения в отношении целого ряда свойств металлических тел ( например, теплоемкости, сверхпроводимости) и атомов. [11]