АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Движение электронов в кристалле под действием электрического поля. Эффективная масса

Читайте также:
  1. C) передвижением ионов различных примесей
  2. E) смещение слабо связанных с дефектами электронов или дырок
  3. F) Подготовить примечание к балансу, показывающее движение по счёту отложенного налога для каждого вида временных разниц.
  4. Green park Yalta-Intourist пос. Массандра (стандарт)
  5. XVII. КРЕПОСТНАЯ МАССА.
  6. Абсолютное пространство и истинное движение
  7. Автоматическое управление движением с помощью конечных выключателей, пример.
  8. Альным взаимодействием. Вот почему эту качественно новую ступень природного феномена следует выделить как социальный импринтинг.
  9. АППАРАТНЫЙ МАССАЖ
  10. Б.1 Расчет горизонтальных песколовок с прямолинейным движением воды
  11. Б.2 Расчет горизонтальных песколовок с круговым движением воды
  12. Божье Движение

При приложении к кристаллу внешнего электрического поля напряженности eна электроны действуют силы этого поля F=- e e (e - заряд электрона без учета его знака) и силы периодического поля кристаллической решетки.

Скорость движения электрона в кристалле определяется групповой скоростью распространения электронных волн

, (10.1)

где E= w. Наличие групповой скорости вытекает из соотношения неопределенности (электрон в кристалле хотя бы частично локализован в пространстве), то есть центр группы волн по сути задает наиболее вероятное положение электрона при его движении.

За время dtвнешняя сила Fсовершит работу по перемещению электрона, которая численно будет равна

. (10.2)

В результате имеем:

(10.3)

С другой стороны ускорение электрона равно

(10.4)

и объединяя с (10.3) получаем

. (10.5)

Соотношение (10.5) представляет собой 2-ой закон Ньютона, если сомножитель представить как некую массу, характеризующую электрон. Эта масса получила название эффективной:

. (10.6)

Мы уже рассказывали в лекции № 2 об искусственности применения к квантомеханическим объектам понятия силы и ускорения. Тем не менее соотношение (10.5) очень полезно для некоторых расчетов, так как позволяет заменить действие cил одного внешнего и кристаллического поля действием сил внешнего поля. То есть, электрон в периодическом поле кристалла двигается под действием силы внешнего электрического поля в среднем так, как передви-

k
p/а
-p/а
k
 
m*(k)
k
 
 
E(k)
ur(k)
гался бы под действием силы внешнего поля свободный электрон, обладающий введенной эффективной массой.

Эффективная масса не дает представления об инерционных или гравитационных свойствах электрона. Это искусственный параметр, который может быть больше или меньше массы покоящегося электрона (если поле решетки совпадает по направлению с внешним электрическим полем - m*<me, если наоборот, то m*>me), а по знаку принимать как положительные, так и отрицательные значения.

Эффективная масса является параметром данного материала. Общая ситуация показана на рис. 10.1

 


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 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)