А., Абуова Ф. У. Конденсирленген күй физикасы астана 2011
жүктеу/скачать 17 Mb.
|
Пособие по ФКС каз.окон
| 9.2-cурет. Крониг-Пенни моделіне сүйеніп жасалған потенциалдық энергия түрі (а), және E энергия шкаласы бойынша энергияның рұхсат етілген мәндерінің таралуы (б).
Биіктіктер мен ендерінің аралық мәндерінде 9.2 (а) сурет E мәндерін жуықталған әдістермен есептейді. Мұндай жағдайларда рұхсат етілген мәндер 9.2 (б) суретте көрсетілген. Осы суретте тосқауылдардың биіктігі артқанда рұхсат етілген және тыйым салынған энергетикалық аймақтардың шекараларының орны өзгеретіндігі көрсетілген, нақтырақ, тыйым салынған аймақтардың рұхсат етілгендер есебінен кеңейеді. Потенциалдық тосқауылдардың толық өтімді болмауы шегінде рұхсат етілген аймақта бір деңгейге дейін тарылады. Мұндай жағдай оқшауланған атомдарға тән, бұл жағдайда электрон өзінің атомының маңында локалданады; күшті байланыстың жуықтауына сәйкес келеді. Күшті байланыстың жуықтауы. Бұл жуықтау қарастырылған атомдағы электронның байланыс энергиясы осы электронның басқа атомдар жасайтын өрістерімен әсерлесу энергиясынан үлкен деп болжауға негізделеді. Мұндай жағдайда конденсирленген күйде (кристалда және сұйықта) оқшауланған атомдардың электрондық күйлерімен ұқсас болуы керек, себебі атомдардың бір-бірімен әсерлесуі атомның электрондық күйінің жүйесін түбірімен өзгерте алады. Күшті байланыстың жуықталуы өздерінің атомдар жағдайын, мысалы, иондық және ковалентті кристалдар жағдайындағыдай электрондардың энергетикалық деңгейлері жүйесін жақсы сипаттайды. Деңгей жүйелерінің жуық түрі атомдар бір-бірімен өздері жасайтын электрлік және магнит өрістерімен әсер етеді және бұл өрістер атомның жекелеген туындаған (вырожденный) деңгейін бірнеше ішкі деңгейлерге жіктелуге әкелетіндігін еске алып алдын-ала айтуға болады. Мұндай жағдайда конденсирленген затта оқшауланған атомдардың жекелеген деңгейлерінің орнында энергияныңқандай да бір диапазонында деңгейлердің үлкен жиынтығы алынуы керек. Мұндай жиынтықты рұхсат етілген энергетикалық аймақ деп атау келісілген. Алдымен бір-бірінен алыс орналасқан N атомды қарастырайық. Сонда атомдардың әсерлесуін ескермеуге және олардың әрқайсысы бірдей болатын деңгейлердің энергиясының белгілі бір мәндеріне ие болады деп санауға болады. N атомды жүйенің барлық деңгейлері 2N еселі туындаған болады (2 спинді ескергендіктен пайда болады). Атомдар жақындаған кезде деңгейлер энергиясының азаюы атомдардың бір-біріне өзара тартылуы нәтижесінде атомдардың энергиясының азаюы есебінен болады. Бұдан басқа, деңгейлер олар түзетін өрістер атомға жақындаған сайын артатындықтан атомдар неғұрлым жақын орналасқан сайын соғұрлым олар күштірек ыдырайды. Атомдар арасы кристалл торының периодындай болғанда бұдан ары жақын келген атомдар тебіліп, ал олардың әсерлесу энергиясы күшті артатындықтан деңгейлердің энергиясының максимумы бақылануы керек. Мұндай жағдайда атомдар деңгейлерінің энергиясының олардың ара қашықтығына тәуелділігі 9.2-суретте көрсетілгендей болады. Шындығында қатты ыдырауға сыртқы валенттік электрондарға сәйкес келетін деңгейлер ұшырайды. жүктеу/скачать 17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|