Дайындаған: Туребаева Г. Б. 2023 1-дәріс. Магнит өрісі Дәріс жоспары
Фонондық газ. Металдардың электр өткізгіштігі. Ферми деңгейі
жүктеу/скачать 1,29 Mb.
|
Лекционный комплек Ф-2
- Бұл бет үшін навигация:
- Аймақтық теориядағы металдар, диэлектрииктер және жатылай өткізгіштер.
| Фонондық газ. Металдардың электр өткізгіштігі. Ферми деңгейі.
Металдардағы электр өткізгіштігін Ферми –Дирак таралуына бағынатын идеал газ деп қарастыруға болады. Егер μ0– дегеніміз Т = 0К –дағы газдың химиялық потенциалы болса энергиясы Е электронның кванттық күйдегі орташа саны келесі өрнекке тең: Яғни Т = 0 болғанда таралу функциясы , егер Е < μ0 және . Электрондармен толыққа ең жоғарғы энергетикалық деңгейдегі деңгей –Ферми деңгейі деп аталады. Идел газдың тығыздығы жоғарлаған сайын Ферми деңгейі де жоғары болады. Электронның шығу жұмысын потенциалдық шұңқырдың түбінен бастап есептемей Ферми деңгейінен бастап есептеу керек. Себебі металдар үшін kT< Ферми –Дирактың кванттық статистикасына негізделген металдардың электр өткізгіштігінің кванттық теориясы металдардың электр өткізгіштігі мәселесін қайта қарауға мәжбүр етті. Ол меншікті өткізгіштіктің теорияға тәуелділігін түсіндіреді оған қоса металдардағы еркін жол ұзындығының үлкен шама екендігін көрсетеді. Кристалдардағы энергиялық белдеулер. Қатты кристалл денелер қатты денелердің белдеулік теориясы бойынша периодты электр өрісін құрайтын атом ядроларының қатаң периодтық құрылысы есебінде қарастырылады. Белдеулердің ені (рұқсат етілген және рұқсат етілмеген) кристалдың өлшеміне тәуелді емес. Рұқсат етілген белдеудің ені неғұрлым көп болса соғұрлым валенттілік элетрондардың ядромен байланысы әлсіз болады. Рұқсат етілмеген белдеу деп – электроны болмайтын энергияның аралығын айтамыз.Энергиялық белдеу ішкі электрондарменен толыққан болса оны коваленттілік белдеу деп атайды. Еркін белдеуді немесе сыртқы электрондармен жартылай толыққан болса өткізгіштік зонасы дейміз. Аймақтық теориядағы металдар, диэлектрииктер және жатылай өткізгіштер. Барлық металл, диэлектриктер және жартылай өткізгіштердің тіршілік етуін зоналық теория түсіндіреді: 1) электрондармен тең емес толтыруына рұқсат етілген зона; 2) тыиым салынған зоналар енімен. Металдар. Электрондарға ие ең беткі зона тек сирек толтырылған. Электрон, мысалы, жылулық қозғалыстың әсерінен ( - да жылулық қозғалыстың энергиясы , ал энергетикалық деңгейлер арасындағы қашықтық ) одан ол зоналық жоғары энергетикалық деңгейге өтуі мүмкін, яғни босатылады және өткізгіштікке қатысады. Валенттік зона бос зонамен жабылады, бұл толтырылған зонаның толық еместігіне әкеледі. Бұл саңылау жер элементтеріне тән; олардың металдық қасиеті валентті және бос зонаның жабылуымен сәйкестендірілген. жүктеу/скачать 1,29 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|