Дәріс тезистері 1-дәріс. Атомның ядролық моделі
-дәріс. Қатты дененің кванттық физикасы
жүктеу/скачать 5,99 Mb. Pdf көрінісі
|
ДӘРІСтер АЯжҚД физикасы
- Бұл бет үшін навигация:
- 7.1. Қатты денелердің зоналық теориясының элементтері
| 7-дәріс. Қатты дененің кванттық физикасы.
Қатты денелердің зоналық теориясының элементтері. Ферми беті. Электрондардың энергетикалық спектрі. Зоналардың электрондармен толтырылуы. Металдар мен жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі туралы зоналық теорияның негізгі қағидалары. 7.1. Қатты денелердің зоналық теориясының элементтері Қатты кристалдық дене қатты денелердің зондық теориясында атом ядролары периодты электр өрісін жасайтын қатаң периодтық құрылым ретінде қарастырылады. Мәселе осы өрістегі электрондардың іс-әрекетін сипаттау. Мұндай жүйе үшін Шредингер теңдеуін дәл шешу мүмкін емес, сондықтан көп дене есебін берілген сыртқы өрісте қозғалатын бір электронның есебіне әкелуге мүмкіндік беретін, түрлі ықшамдалған жуықтауларды қолданады. Зондық теорияның негізінде адиабаталық жуықтау жатыр, онда атомның ядросы қозғалмайды деп есептейді. Кванттық-механикалық жүйе ауыр және жеңіл бөлшектерге, яғни ядролар және электрондарға бөлінеді. Бұл бөлшектердің массасы және жылдамдықтарында едәуір айырмашылық болатындықтан, электрондар қозғалмайтын ядроның өрісінде қозғалады, ал баяу қозғалатын ядро барлық электрондардың өрісінде орналасқан деп есептеуге болады. Кристалдық тордың түйініндегі ядро қозғалмайды деп қабылдай отырып, электрондардың қозғалысы ядролардың тұрақты периодтық өрісінде қарастырылады. Әрі қарай өздігінен келісілген өрісті (самосогласованное поле) жуықтау қолданылады. Берілген электронның барлық басқа электрондармен әсерлесуі оған деген стационар электр өрісінің әсерімен алмастырылады. Бұл өріс барлық басқа электрондар және басқа ядролар зарядтарының кеңістікте орташалануынан жасалады. Сонымен, зондық теория шегінде көп электронды есеп сыртқы периодты өрістегі – барлық ядролар мен электрондардың орташаланған және келісілген өрісіндегі бір электронның қозғалысына келтіріледі. N бірдей атомдардың кристалға ойша бірігуінің процесін қарастырайық. Атомдар бір-бірінен айтарлықтай r арақашықтықта болған кезінде олардың энергетикалық деңгейлерінің схемалары бірдей. Атомдар біртіндеп жақындаған сайын атомның сыртқы электрондарының толқындық функциялары бір-бірін жаба бастайды. Паули принципінің салдарынан әрбір деңгей жолақтарды немесе тиым салынбаған энергетикалық зонаны жасайтын жиі орналасқан N деңгейшелерге ажырайды (Суретте шрихталған). Деңгейшелердің арасындағы арақашықтық ΔЕ ~10 − 22 эВ . Ішкі электрондардың толқындық функциялары бір- бірін жаппайды немесе өте аз жабады, 25 Қатты дене кристалындағы атомның орналасу моделі сондықтан ішкі электрондардың деңгейлері мүлдем ажырамайды немесе өте аз ажыратылады. жүктеу/скачать 5,99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|