Fém Fermi szinten
ELEMEK sáv elmélet szilárd.
Sáv elmélet - az egyik a szakaszok a kvantummechanikája szilárdanyag - Theory vegyérték-elektron egy periodikus rács területen.
Analitikus megoldja a Schrödinger-egyenlet egy elektron mozog egy fém tonna. E. A területen által termelt több töltésű ionok a rács, lehetetlen. A megoldások különféle közelítő módszerekkel.
Kialakulása energia sávok kristályok formájában.
Az egyetlen atom az elektron van egy bizonyos sor energiák E1. E2. E3 .... Ez abban nyilvánul meg, hogy a spektrumok uralkodott egyatomos gázok, azaz a. E. Áll az egyes vonalak. Tiszta, nem szennyezett fématomok áll az azonos típusú. Így levált minden atom az egyik, és egyes fémek a két elektron, ionok vannak elrendezve rendezetten, alkotó a kristályrácsban, és elektronok mozoghat a rács, alkotó elektrongáz felhő. Mivel az atomok az azonos típusú, akkor minden egyes elektron kell azonos sor energiák. Szerint azonban a Pauli-elv, az elektronok nem lehet ugyanaz a hatalom, így a kristály minden energiaszint van osztva több eső vonalak az alapvonal közelében, és az energia sávok vannak kialakítva. Nem úgy értendő, mint egyfajta ezeket a zónákat a fém térbeli tartomány, az energia sávok időközönként energia értékeket „engedélyezett”, hogy az elektronok (a természet és a kvantummechanika). Néhány energia időközönként nevezett hagyjuk szalagok, egyéb - .. Tiltott, azaz az ilyen energiájú elektronok nem lehet.
Az ábrán látható, szimbolikusan, hogyan lehet képzelni zónáinak kialakulása. Itt, R - közötti távolság atomok. Amikor közeledik az atomok egy bizonyos távolságot r0 képződött kristály, és ennek megfelelően, az energia sávok. Egyes esetekben a zónák átfedik egymást, hogy egy szélesebb területen. A távolabb az elektron a magból, a szélesebb területen. A felső zóna volt szélessége 1 eV vagy több, rövid szénláncú - néhány század eV.
Minden szinten kell bontani N szintek, ahol N számú szabad elektronok a rendszerben. De ez az energia van 2 elektront forog különböző irányokba. A különbség az irányban a pörgetés csak akkor következik be, ha ki vannak téve a külső területen. Ezért néha azt mondta, hogy a területén 2N szintjéhez és alkalmanként N szintek, figyelembe véve, hogy minden egyes szintjén 2 elektront ellentétes pörgetést (lásd. Ábra.). Az 1 cm 3 Me mintegy 22- 10 elektronok. Ha a sáv szélessége kb 1 eV, és így a távolság a szintje nagyságrendileg 10 -22 eV, ezért azt mondja, hogy a szint a zónában vannak elosztva kvázifolytonosan.
Levels területén egyenlőtlenül oszlik meg a közepén a sűrű zónák találhatók. Annak érdekében, hogy jellemezze a forgalmazási szintek fogalmát használják sűrűség szintet. Ha az energia intervallumban dE dZ szükséges szintet,
sűrűsége energiaszintek a térségben - abban az értelemben, - több szinten tulajdonítható egységnyi energia intervallumban.
A közelítő képlet a függőség a energiasűrűség szintek; C = const egy adott V térfogata a test, m- elektron tömeg
Vezetők, félvezetők és szigetelők.
Elméletileg száma engedélyezett zónák végtelen, és bár az elektronok száma igen magas ebben a testben, de van egy véges érték. Ezért nem minden területen van töltve elektronokkal. A hőmérséklet T = 0 Ahhoz, hogy teljesen tele minden területén legalacsonyabb energiájú, az összes többi - üres. Megengedett területen szokásosan képviselők téglalapok. . Mivel a szint a terület egy hatalmas összeg, célszerű a terület tele teljesen vagy részlegesen árnyékolás és töltetlen - hagyja üresen. Töltött sávban. határos töltetlen vegyérték nevezzük, a terület fölött a vezetési sáv az úgynevezett vegyérték
A villamos tulajdonságai különböző anyagok - vezetékek (fémek), intrinsic félvezetők, dielektrikumok, és félvezetők adalékolt - abból a szempontból sáv elmélet tudja magyarázni a különböző töltési zóna elektronok és szélessége a tiltott sávban DE. És fémet és dielektromos, sok szabad elektron, de eltérő energia lehetőségeit. A legfontosabb dolog, amit meg kell érteni, hogy az elektron csak „veszi” szerint neki energiát, s ugyanakkor megvan az a képessége, hogy menjen egy magasabb szintű szabad energia.