Ферми повърхностна енергия повърхност в пространството quasimomenta р отделяне област запетаи електронно състояние на метала от област, в която при Т = 0 К, не електрони. За повечето от свойствата на метали, отговорни електрони на повърхността на Ферми изхвърлят в тясно пространство област quasimomenta близо до него. Това се дължи на високата концентрация на електрони проводникова в метала, плътно запълване нива в групата на проводимост (вж. На дегенеративен газ. Твърдо вещество). Всяка метал се характеризира със своята повърхност Ферми, с разнообразни форми повърхност (фиг.). За "свободен електрон газ" Ферми повърхност - областта. Обемът ограничена от Ферми повърхност W F на (дължи на единица клетка 1 в пространството quasimomenta), п се определя от концентрацията на електрони проводникова в метала 2 W F / (2 п) 3 = N. Средните размери на повърхността на Ферми добри метали
/ A, където - константа на Планк. и -. решетка константа, типично п »1 / 3. За повечето метали, с изключение на голям п Е. открива малък обем кухина, която е много по-малко от (2 п) 3 п / 2. Тези кухини определят много квантови свойства на метал в магнитно поле (например де Хаас - ван Alphen ефект). В полуметали обем Ферми повърхност е малък в сравнение с размерите на елементарната клетка в пространството quasimomenta. Ако окупираните електронните състояния са вътре повърхността на Ферми, той се нарича д, ако вътрешността на Fermi повърхността електронни състояния са безплатни, такава повърхност се нарича дупка. Едновременното наличието както на повърхността на Ферми, например, на повърхността на Ферми Bi състои от 3 електронни и една дупка елипсоиди. Повърхността на Ферми се отразява симетрия на кристали. По-специално, те са периодични с период от 2 р б, където б - произволно взаимно решетка вектор. Всички повърхността на Ферми има център на симетрия. Има Ферми повърхност комплекс топология (с самостоятелно кръстовища), които са електрон така и отвор. Ако повърхността на Ферми преминава непрекъснато през цялото пространство на quasimomentum. се казва, да бъдат отворени. Ако повърхността на Ферми разделя на кухина, всеки от които е поставен в една единична клетка пространство quasimomenta, се казва, да бъдат затворени, например Li, Au, Cu, Ag - отворена повърхност Ферми, у K, Na, Rb, Cs, В, Bi, Sb Ал - затворен. Понякога повърхността на Ферми се състои от отворени и затворени кухини. електрон скорост. разположен на повърхността на Ферми: ф F »10 август см / сек, векторът (насочена по нормалата към повърхността на Ферми
Различни видове Ферми повърхности.
Геометричните характеристики на повърхността на Ферми (форма, кривина. Квадратни напречни сечения и т.н.), свързани със свойствата на метали fizeskimi която позволява изграждане Ферми повърхностни експериментални данни. Например, магнитосъпротивление на метала зависи от повърхността на Ферми отворена или затворена, и знака на коефициента Hall (вж. Ефектът Hall) на електрона или дупка. Периодът на магнитния момент на трептенията (в де Хаас - ван Alphen) определя крайната (прожекционен кристал импулс на магнитно поле) площ на напречното сечение на повърхността на Ферми на повърхностното съпротивление на метала в аномален кожата ефект зависи от средната кривина на периода на Ферми повърхност (магнитното поле) КОЕФИЦИЕНТ колебание метал абсорбция на ултразвук е обратно пропорционален на диаметъра на крайната повърхност Ферми честотата циклотрон резонансна определя ефективната маса на електрона, които OAPC знания Иска да се създаде, за да намерите на скоростта на електроните в повърхността на Ферми за повечето от метала едновалентни и много интерметални съединения от повърхността на Ферми е проучвана. Теоретичната изграждането на повърхността модела на Fermi базирани на концепциите за електроните валентните движи в областта на сила на йоните.
Също така, можете да научите за.
Свързани статии