АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Эффективная масса электрона

Читайте также:
  1. Абсолютная и относительная масса мозга у человека и антропоидных обезьян (Рогинский, 1978)
  2. Атомная масса и атомное число.
  3. Вес и масса. И Луна.
  4. Виды стихийных групп: толпа, масса, публика.
  5. Влияние массажа на организм.
  6. Влияние точечного массажа на органы и системы
  7. Вождь и масса — близнецы-братья
  8. Вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле
  9. ДЕНЕЖНАЯ МАССА И ЕЕ СТРУКТУРА
  10. Денежная масса, денежные агрегаты, закон денежного обращения.
  11. Денежная масса. Предложение и спрос на деньги.
  12. Живая масса

Во всех предыдущих расчетах в качестве массы электрона рас­сматривалась просто масса m совершенно свободного электрона. Однако измерения параметров энергетических зон металлов и другие измерения, касающиеся проводимости, показывают, что электрон в состоянии трансляционного движения ведет себя не так, как если бы его масса точно равнялась т. Такому электрону необходимо приписать другое значение массы, зависящее от при­роды рассматриваемого материала. Эта величина, имеющая определенное значение для каждого материала, называется эффектив­ной массой электрона m*.

Рассмотрим закон Ньютона, характеризующий движение элек­трона в электрическом поле:

где - вторая производная текущей координаты.

Пусть в некотором гипотетическом кристалле атомы располо­жены далеко друг от друга; тогда частота перехода электрона от одного атома к другому мала, так как мало перекрытие волновых функций. Во внешнем электрическом поле Eэлектроны будут чаще переходить от атома к атому в направлении поля. Однако сильно ускорить электроны внешним полем не удается, так как они на­ходятся под действием сильного поля своих атомов и число пере­ходов электронов от одного атома к другому возрастает незначи­тельно. Поскольку ускорение оказывается небольшим, инерт­ная масса, т. е. масса, фигурирующая в законе Ньютона (если дви­жение подчиняется этому закону), оказывается в таком случае больше m.

Если атомы сближаются друг с другом, то частота спонтанных переходов электронов от одного атома к другому возрастает. При этих условиях электрическое поле может оказывать на электрон большое ускоряющее воздействие. Следовательно, инертная мас­са электрона уменьшается. По мере увеличения перекрытия вол­новых функций инертная масса электрона должна приближаться в конечном счете к массе свободного электрона m, так как взаи­модействие между атомами все меньше препятствует трансляци­онному движению.

Действительно, в некоторых материалах электрон может пере­мещаться внешним электрическим полем быстрее, чем он пере­мещался бы им в свободном пространстве. В этом случае движе­ние электронов по атомным орбитам оказывается таким, что оно дополняет переносное действие электрического поля. Таким об­разом, можно сказать, что при наличии внешней силы внутрен­ние атомные силы помогают «толкать» электрон вдоль поля. Та­кой электрон обладает эффективной массой меньшей, чем его масса в свободном состоянии.



Эффективная масса электрона является свойством вещества, следовательно, соотношения, содержащие величину m, следует переписать, используя m*. Наиболее важное из этих соотноше­ний - выражение (1.40) - принимает вид

. (1.41)

Для зон, которые характеризуются малым перекрытием вол­новых функций, т* - большая величина, а εf - малая вели­чина.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.008 сек.)