អង្គធាតុរឹង គឺជាប្រព័ន្ធពហុភាគល្អិតស្មុគ្រស្មាញ ដែលមានស្នូល និងអេឡិចត្រុង។ វាអាចត្រូវបានគេគិតថាជាបណ្តុំនៃអាតូមដែលនាំមកជាមួយគ្នា ដូច្នេះមុខងាររលកអេឡិចត្រូនិចចាប់ផ្តើមត្រួតលើគ្នា។ ក្នុងករណីនេះអេឡិចត្រុងនៃសំបកខាងក្រៅឈប់ធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៅជិតអាតូមរបស់វា។
លោហៈ, dielectrics, semiconductors ។
ដូច្នេះ នៅពេលដែលអាតូមចូលមកជិតគ្នា កម្រិតថាមពលបានបំបែក និងតំបន់ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ វាច្បាស់ថាគំនិត 2s - តំបន់ 3p - តំបន់។
តំបន់ផ្សេងគ្នាអាចត្រួតលើគ្នា ឬនៅតែបំបែកដោយតំបន់នៃថាមពលហាមឃាត់។ កុំឱ្យតំបន់ត្រួតស៊ីគ្នា។ បន្ទាប់មក ពីការបំពេញទាំងស្រុង (ទទេទាំងស្រុង បំពេញដោយផ្នែក) លក្ខខណ្ឌអាតូមិក បំពេញទាំងស្រុង (រៀងគ្នា ទទេទាំងស្រុង ឬបំពេញដោយផ្នែក) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ប្រសិនបើក្រុមតន្រ្តីត្រួតលើគ្នា (ការបង្កាត់ក្រុមតន្រ្តី) បន្ទាប់មកក្រុមថាមពលមួយផ្នែកដែលពោរពេញទៅដោយអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងពីពាក្យអាតូមិកដែលកាន់កាប់ដោយអេឡិចត្រុង និងពាក្យដែលមានស្ថានភាពមិនកាន់កាប់។ យោងតាមគោលការណ៍ Pauli នៅ T = 0 ក្រុមតន្រ្តីនឹងត្រូវបានកាន់កាប់ដោយរដ្ឋថាមពល ZN / 2 ដែលមានថាមពលទាបបំផុតដែល N ជាចំនួនអាតូម Z គឺជាចំនួនអេឡិចត្រុងនៅកម្រិតដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងអាតូម 2 កើតឡើង។ ដោយសារតែការបង្វិល។ សរុបមក តំបន់ Brillien មួយមានរដ្ឋ N ជាមួយ អត្ថន័យផ្សេងគ្នា j. ដូច្នេះដោយការចោទប្រកាន់នៃ Z ion មួយអាចវិនិច្ឆ័យធម្មជាតិនៃការបំពេញនៃតំបន់នេះ។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើ Z ជាសេស តំបន់ដែលបំពេញដោយផ្នែកនឹងច្បាស់ជាលេចឡើង។ ជាការពិត ស្ថានភាពបែបនេះកើតឡើងជាឧទាហរណ៍ ក្នុង លោហធាតុអាល់កាឡាំងដែលជាកន្លែងដែលមានអេឡិចត្រុងមួយនៅក្នុងកម្រិតដែលបានបំពេញខាងលើ (Z = 1) ។
តារាងមាតិកា
1 វិធីសាស្រ្តជាមូលដ្ឋាន និងការប៉ាន់ប្រមាណសម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុងរឹង។
1.1 ការប៉ាន់ស្មាន Adiabatic
1.2 ការប៉ាន់ស្មានវាលដែលជាប់លាប់ដោយខ្លួនឯង វិធីសាស្ត្រ Hartree-Fock
1.3 មុខងាររលកនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងវាលតាមកាលកំណត់
2 វិសាលគមនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធក្រុមតន្រ្តីរឹង
2.1 វិសាលគមនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងរឹង
2.2 គំរូអេឡិចត្រុងស្ទើរតែឥតគិតថ្លៃ
2.3 ការប៉ាន់ស្មាន ការតភ្ជាប់ខ្លាំង
3 លក្ខណៈសម្បត្តិនៃអេឡិចត្រុង Bloch
3.1 លោហៈ, dielectrics, semiconductors
3.2 ថាមវន្តនៃអេឡិចត្រុង Bloch
3.3 ម៉ាសដែលមានប្រសិទ្ធភាព
3.4 រចនាសម្ព័ន្ធក្រុមនៃ semiconductors ធម្មតា។
3.5 ដង់ស៊ីតេនៃរដ្ឋ
4 ការប៉ាន់ស្មានម៉ាសដែលមានប្រសិទ្ធភាព។
4.1 អេឡិចត្រុងនិងរន្ធ
4.2 សមីការប្រមាណម៉ាស់ដែលមានប្រសិទ្ធភាព
4.3 អាតូមមិនបរិសុទ្ធ
4.4 Wannier-Mott excitons
5 ស្ថិតិនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកនៅក្នុងលោហៈ និងសារធាតុ semiconductors ។
5.1 ការចែកចាយ Fermi-Dirac
5.2 បំផ្លាញឧស្ម័នអេឡិចត្រុង។ លោហៈ
5.3 ឧស្ម័នអេឡិចត្រុងដែលមិនរលាយ
6 ថេរ Dielectric នៃរឹង។ រូបមន្តរបស់លីនហាដ។
6.1 ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃលំហ និងខាងសាច់ឈាម
6.2 ការគណនាថេរ dielectric ដោយប្រើទ្រឹស្ដី perturbation
6.3 ការការពារនៃវាលឋិតិវន្ត (w = 0) នៅក្នុង conductors
6.4 ប្រេកង់ទាប ថេរ dielectric dielectrics
6.5 ការការពារនៅប្រេកង់ខ្ពស់។ (q - 0, w - ធំ)
6.6 ការផ្លាស់ប្តូរ Mott-Hubbard
7 បាតុភូតនៃការផ្ទេរទៅ សារធាតុរឹងអូ។ សមីការ Kinetic
7.1 សមីការ kinetic របស់ Boltzmann
7.2 សមីការ kinetic របស់ Boltzmann
7.3 ពេលវេលាសម្រាកជីពចរ
7.4 ទម្រង់នៃអាំងតេក្រាលប៉ះទង្គិចសម្រាប់ការខ្ចាត់ខ្ចាយដោយ phonons
7.5 អាំងតេក្រាលនៃការប៉ះទង្គិចគ្នានៃអេឡិចត្រុង
7.6 ពេលវេលានៃការខ្ចាត់ខ្ចាយជីពចរដោយ phonons
8 បាតុភូត Kinetic ។ ការដោះស្រាយសមីការ Boltzmann ។ ចរន្តអគ្គិសនី។ ឥទ្ធិពលកម្ដៅ។
8.1 ដំណោះស្រាយ សមីការ kineticនៅក្នុង t - ប្រហាក់ប្រហែល។ ការឆ្លើយតបទៅនឹងវាលឯកសណ្ឋាន E
8.2 ដំណោះស្រាយស្ថានីនៃសមីការ kinetic នៅក្នុងវត្តមាននៃវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក និងជម្រាលសីតុណ្ហភាព
8.3 ចរន្តនៅក្នុងចំហាយមិនឯកសណ្ឋាន និងជម្រាលសក្តានុពលអេឡិចត្រូគីមី
8.4 ឥទ្ធិពលកម្ដៅ
9 បាតុភូត Galvanomagnetic
9.1 ឥទ្ធិពលសាល
9.2 មេដែកបញ្ច្រាស
10 កំដៅឧស្ម័នអេឡិចត្រុង។
10.1 ពេលវេលាបញ្ចេញថាមពល
10.2 អេឡិចត្រុងក្តៅ សីតុណ្ហភាពអេឡិចត្រុង
11 ទំនាក់ទំនងភាពខុសគ្នាសក្តានុពល
11.1 មុខងារការងារ
11.2 ទំនាក់ទំនងលោហៈ- semiconductor
11.3 ឧស្ម័នអេឡិចត្រុងពីរវិមាត្រ
12 superconductivity i
12.1 អន្តរកម្មអេឡិចត្រុង-អេឡិចត្រុងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងប្រព័ន្ធអេឡិចត្រុង និងផុនណុង
12.2 គូ Cooper
12.3 ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនិងការបំបែកស៊ីមេទ្រីដោយឯកឯង
12.4 វិធីសាស្រ្តវាលស្របដោយខ្លួនឯងនៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃ superconductivity
12.5 ចរន្តបន្តនៅក្នុង superconductor
វគ្គបណ្តុះបណ្តាលស្តីពី លក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូនិចនៃសារធាតុរឹង
ត្រួតពិនិត្យសំណួរ។
ការទាញយកដោយឥតគិតថ្លៃ សៀវភៅអេឡិចត្រូនិចក្នុងទម្រង់ងាយស្រួល មើល និងអាន៖
ទាញយកសៀវភៅ Electronic properties of solids, Artemenko S.N., 2001 - fileskachat.com ទាញយកលឿន និងឥតគិតថ្លៃ។
ទាញយក djvu
ខាងក្រោមនេះ អ្នកអាចទិញសៀវភៅនេះក្នុងតម្លៃដ៏ល្អបំផុតជាមួយនឹងការបញ្ចុះតម្លៃជាមួយនឹងការចែកចាយទូទាំងប្រទេសរុស្ស៊ី។
លក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូនិចអង្គធាតុរឹង៖ ការពិតពិសោធន៍មូលដ្ឋាន។ ចរន្តអគ្គិសនី ឥទ្ធិពល Hall, ThermoEMF, photoconductivity, ការស្រូបអុបទិក។ ការលំបាកក្នុងការពន្យល់ការពិតទាំងនេះដោយផ្អែកលើ ទ្រឹស្តីបុរាណ Drude
ការប៉ាន់ស្មានជាមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីក្រុម។ លក្ខខណ្ឌព្រំដែនកើត - ខេមរិន។ ទ្រឹស្តីបទ Bloch ។ មុខងារ Bloch ។ ជីពចរពាក់កណ្តាល។ តំបន់ Brillouin ។ តំបន់ថាមពល។
ការឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg នៃអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីឆ្លងកាត់គ្រីស្តាល់មួយ។ វិសាលគមថាមពលដែលមានខ្សែ។
ការប៉ាន់ប្រមាណនៃអេឡិចត្រុងដែលជាប់ស្អិតខ្លាំង។ ទំនាក់ទំនងរវាងទទឹងនៃក្រុមតន្រ្តីដែលបានអនុញ្ញាត និងការត្រួតស៊ីគ្នានៃមុខងាររលកអាតូមិច។ ច្បាប់នៃការបែកខ្ញែក។ អាំងតង់ស៊ីតេដ៏មានប្រសិទ្ធិភាពបញ្ច្រាស។
ការប៉ាន់ស្មាននៃអេឡិចត្រុងស្ទើរតែឥតគិតថ្លៃ។ ការឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg នៃអេឡិចត្រុង។
ការបំពេញខ្សែថាមពលជាមួយអេឡិចត្រុង។ ផ្ទៃ Fermi ។ ដង់ស៊ីតេនៃរដ្ឋ។ លោហធាតុ dielectrics និង semiconductors ។ ពាក់កណ្តាលលោហៈ។
លក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចនៃសារធាតុរឹង
មេដែក និងភាពងាយរងគ្រោះ។ ដ្យាក្រាម ប៉ារ៉ាម៉ាញេទិច និង ferromagnets ។ ច្បាប់គុយរី និងគុយរី-វេស។ Paramagnetism និង diamagnetism នៃ conduction electrons ។
ធម្មជាតិនៃ ferromagnetism ។ ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលទៅជារដ្ឋ ferromagnetic ។ តួនាទីនៃអន្តរកម្មផ្លាស់ប្តូរ។ ចំណុចគុយរី និងភាពងាយទទួលនៃ ferromagnet ។
ដែន Ferromagnetic . ហេតុផលសម្រាប់ការលេចឡើងនៃដែន។ ព្រំដែនដែន (Bloch, Neel) ។
ថ្នាំប្រឆាំងមេដែក។ រចនាសម្ព័ន្ធម៉ាញេទិក។ ចំណុចរបស់ Neel ។ ភាពងាយរងគ្រោះនៃ antiferromagnets ។ Ferrimagnets។ រចនាសម្ព័ន្ធម៉ាញ៉េទិចនៃ ferrimagnets ។
បង្វិលរលក, magnons ។
ចលនា ពេលម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកថេរ និងឆ្លាស់គ្នា។ អេឡិចត្រូនិក អនុភាពប៉ារ៉ាម៉ាញេទិក. អនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ។
លក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិក និងម៉ាញ៉េទិចនៃវត្ថុធាតុរឹង
ថេរ dielectric ស្មុគស្មាញ និងអថេរអុបទិក។ មេគុណស្រូប និងការឆ្លុះបញ្ចាំង។ ទំនាក់ទំនង Kramers-Kronig ។
ការស្រូបពន្លឺនៅក្នុង semiconductors (interband, impurity absorption, absorp by free carriers, lattice)។ ការកំណត់លក្ខណៈមូលដ្ឋាននៃ semiconductor ពីការសិក្សាអុបទិក។
ឥទ្ធិពលម៉ាញ៉េតូ-អុបទិក (ឥទ្ធិពលហ្វារ៉ាដេយ វ៉ូច និងខេរ) ។
ការជ្រៀតចូលនៃវាលប្រេកង់ខ្ពស់ចូលទៅក្នុង conductor មួយ។ ផលប៉ះពាល់ស្បែកធម្មតានិងមិនធម្មតា។ កម្រាស់ស្រទាប់ស្បែក។
អនុភាព
អនុភាព។ សីតុណ្ហភាពសំខាន់. superconductors សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។. ឥទ្ធិពល Meissner ។ វាលសំខាន់ និងចរន្តសំខាន់។
Superconductors ប្រភេទទីមួយនិងទីពីរ។ របស់ពួកគេ។ លក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិក. ខ្យល់កួចរបស់ Abrikosov ។ ជម្រៅនៃការជ្រៀតចូលនៃដែនម៉ាញ៉េទិចទៅក្នុងគំរូ។
ឥទ្ធិពល Josephson ។
សហការី។ ប្រវែងស្របគ្នា។ គម្លាតថាមពល។
អក្សរសិល្ប៍សំខាន់
Kittel Ch. ការណែនាំអំពីរូបវិទ្យារដ្ឋរឹង។ M. : Nauka, 1978 ។
Ashcroft N., Mermin N. រូបវិទ្យានៃរដ្ឋរឹង។ T. I, II ។ M. : Mir, 1979 ។
Worth Ch., Thomson R. Physics of Solid State ។ M.: Mir, ឆ្នាំ 1969 ។
Ziman J. គោលការណ៍នៃទ្រឹស្តីរដ្ឋរឹង។ M.: Mir, 1974 ។
Pavlov P.V., Khokhlov A.F. រូបវិទ្យានៃរដ្ឋរឹង។ M. : ខ្ពស់ជាង។ សាលា, 2000 ។
Vonsovsky S.V. មេដែក។ M.: Nauka, 1971 ។
Bonch-Bruevich V.L., Kalashnikov S.G. រូបវិទ្យានៃ semiconductors ។ M.: Nauka, 1979 ។
Shmidt V.V. ការណែនាំអំពីរូបវិទ្យានៃ superconductivity ។ MC NMO, M. , 2000 ។
ចំណាំ។ ពេលត្រៀមប្រឡងក្នុងកម្មវិធីវិទ្យាសាស្ត្របច្ចេកទេស ការយកចិត្តទុកដាក់ពិសេសត្រូវតែយោងទៅផ្នែកទី 7-10 នៃកម្មវិធី។
បញ្ជីកម្មវិធី
ស្នើសុំប៉ារ៉ាម៉ែត្រ៖
កម្មវិធីអប្បបរមា
ការប្រឡងបេក្ខជនដោយឯកទេស
រូបវិទ្យាប្លាស្មា"
ក្នុងរូបវិទ្យា គណិតវិទ្យា គីមីវិទ្យា
និង វិទ្យាសាស្ត្របច្ចេកទេស
សេចក្តីផ្តើម
កម្មវិធីនេះផ្អែកលើវិញ្ញាសាដូចខាងក្រោមៈ ស្ថិតិ ដំណើរការបឋម កាយវិភាគសាស្ត្រ ម៉ាញ៉េតូអ៊ីដ្រូឌីណាមិក អេឡិចត្រូឌីណាមិក បន្ត, រូបវិទ្យានៃដំណើរការរលក។
កម្មវិធីត្រូវបានបង្កើតឡើង ដំបូន្មានអ្នកជំនាញខ្ពស់ជាង គណៈកម្មការបញ្ជាក់ក្រសួងអប់រំ សហព័ន្ធរុស្ស៊ីនៅក្នុងរូបវិទ្យាដោយមានការចូលរួមពីជនជាតិរុស្ស៊ី មជ្ឈមណ្ឌលវិទ្យាសាស្ត្រ"វិទ្យាស្ថាន Kurchatov", វិទ្យាស្ថាន រូបវិទ្យាទូទៅ RAS, ទីក្រុងម៉ូស្គូ វិទ្យាស្ថានរូបវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យា (សាកលវិទ្យាល័យរដ្ឋ), United Institute សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ RAS, មហាវិទ្យាល័យរូបវិទ្យាសាកលវិទ្យាល័យរដ្ឋម៉ូស្គូបានដាក់ឈ្មោះតាម។ M.V. Lomonosov និងវិទ្យាស្ថានរូបវិទ្យាវិស្វកម្មរដ្ឋម៉ូស្គូ។
ទែរម៉ូឌីណាមិកប្លាស្មា
គោលគំនិតនៃប្លាស្មា, quasineutrality, microfields, Debye radius, ប្លាស្មាដ៏ល្អ និងមិនមែនឧត្តមគតិ។ លក្ខខណ្ឌលំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិក អ៊ីយ៉ូដកម្ដៅ រូបមន្តសាហា លំនឹងកូរ៉ូន ការថយចុះសក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដ។ ការថយចុះប្លាស្មា ស្ថិតិ Boltzmann និង Fermi-Dirac គំរូ Thomas-Fermi ។
ដំណើរការបឋម
ការប៉ះទង្គិចនៃភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ សកម្មភាពរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ ប្រេកង់ប៉ះទង្គិច ការប៉ះទង្គិចនៃអេឡិចត្រុងជាមួយអាតូម (បត់បែន និង inelastic) ការប៉ះទង្គិចនៃភាគល្អិតធ្ងន់។ អ៊ីយ៉ូដ ការរួមផ្សំឡើងវិញ ការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុក និងការស្អិត។ ការរំជើបរំជួល និងការបំបែកម៉ូលេគុលដោយឥទ្ធិពលអេឡិចត្រុង។
កាយវិភាគសាស្ត្រ
សមីការ Boltzmann និង Vlasov អាំងតេក្រាលប៉ះទង្គិច ពេលវេលា Maxwellization និងអត្រាស្មើគ្នានៃសីតុណ្ហភាព សមាសធាតុផ្សេងៗប្លាស្មា។ អត្រានៃការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង និងការផ្សំឡើងវិញនៃអេឡិចត្រុង និងអ៊ីយ៉ុង ការបង្កើត និងការបំផ្លាញអាតូមរំភើប (អ៊ីយ៉ុង)។ បាតុភូតដឹកជញ្ជូននៅក្នុងប្លាស្មា ចរន្តអគ្គិសនី ការសាយភាយ និងចរន្តកំដៅនៃភាគល្អិតនៅក្នុងវត្តមាន និងអវត្តមាននៃដែនម៉ាញេទិក។ Kinetics នៃម៉ូលេគុលរំភើបនៅក្នុងប្លាស្មា។
4. ថាមវន្តនៃភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់
នៅក្នុងអគ្គិសនីនិង វាលម៉ាញេទិក
ចលនានៅក្នុងវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់។ វិធីសាស្រ្តរសាត់, ប្រភេទនៃចលនារសាត់។ ភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់នៅក្នុងវាលប្រេកង់ខ្ពស់។ គំនិតនៃអថេរ adiabatic ។
រដ្ឋអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុងវត្ថុរឹង។
ចូរយើងពិចារណាជាមុនអំពីការផ្លាស់ប្តូរ កម្រិតថាមពលនៃអាតូមបុគ្គល នៅពេលដែលកម្លាំងខាងក្រៅ ឬរំខានត្រូវបានអនុវត្តទៅវា។
ប្រសិនបើកម្លាំងរំខានប៉ះពាល់ដល់អេឡិចត្រុងនៃអាតូម នោះកម្រិតថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនឹងផ្លាស់ប្តូរ ចាប់តាំងពីការផ្លាស់ប្តូរនេះ ថាមពលសរុបអេឡិចត្រុង។
នៅពេលដែលកម្លាំងរំខានត្រូវបានអនុវត្ត កម្រិតអេឡិចត្រូនិចអាចបំបែកទៅជាកម្រិតដែលមានថាមពលខុសគ្នាបន្តិច។
ហេតុផលសម្រាប់ការបំបែកនេះគឺថា អេឡិចត្រុងដែលមាននៅក្នុងរដ្ឋ quantum ផ្សេងគ្នា ប៉ុន្តែមានថាមពលដូចគ្នា អាចធ្វើអន្តរកម្មខុសគ្នាជាមួយនឹងកម្លាំងរំខាន។
នៅពេលដែលអាតូមចូលមកជិតគ្នាដើម្បីបង្កើតជារឹង អន្តរកម្មរវាងពួកវាមានឥទ្ធិពលរំខានដល់កម្រិតថាមពលអាតូមិកដើម។
ជាលទ្ធផល ជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ ស៊ីមេទ្រីនៃរដ្ឋអេឡិចត្រូនិចដែលមាននៅក្នុងអាតូមដាច់ស្រយាលត្រូវបានខូច ដែលជាលទ្ធផលដែលកម្រិតត្រូវបានបំបែក។
បន្ទាប់មកកម្រិតថាមពលតែមួយគត់នៃរឹងជាមួយ រយៈចម្ងាយឆ្ងាយរវាងអាតូមនៅក្នុងបន្ទះឈើប្រែទៅជា លេខធំកម្រិតនៃរាងកាយរឹងដែលមានទីតាំងជិតគ្នាជាមួយចម្ងាយអន្តរអាតូមិកតូចបង្កើតជាក្រុម (តំបន់) នៃកម្រិតថាមពល។
លក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួននៃកម្រិតថាមពលគឺច្បាស់ណាស់។
ទីមួយ ថាមពលភ្ជាប់នៃវត្ថុរឹងត្រូវតែត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរកម្រិតថាមពលនៃអេឡិចត្រុង ដែលស្រដៀងនឹងអ្វីដែលកើតឡើងនៅពេលដែលចំណងគីមីត្រូវបានបង្កើតឡើង។
ដូច្នេះ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើតរឹង កម្រិតថាមពលជាមធ្យមគួរតែផ្លាស់ប្តូរចុះក្រោម។
ទីពីរ អេឡិចត្រុងដែលនៅឆ្ងាយពីនុយក្លេអ៊ែរ ឬវ៉ាឡេនអេឡិចត្រុង ងាយរងគ្រោះបំផុតចំពោះសកម្មភាពរំខាននៃអាតូមជិតខាង ដោយសារពួកវាស្ថិតនៅជិតបំផុតជាមួយអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀតទៅនឹងអាតូមជិតខាង។
ទីបី ចម្ងាយលំនឹងរវាងអាតូមនៃបន្ទះឈើត្រូវតែឆ្លើយតបទៅនឹងថាមពលអប្បបរមា ចាប់តាំងពីជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តបន្ថែមទៀតនៃអាតូម កម្រិតថាមពលចាប់ផ្តើមផ្លាស់ប្តូរឡើងលើ។
ទីបួន ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធដើមត្រូវតែត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយជាបន្តបន្ទាប់ នៅពេលដែលអាតូមចូលទៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមក។
ដើម្បីឱ្យច្បាស់ ដើមកំណើតរាងកាយរចនាសម្ព័ន្ធថាមពលនៃគ្រីស្តាល់ យ៉ាងហោចណាស់បញ្ហាបីគួរតែត្រូវបានពិចារណាលម្អិត៖
1) ធម្មជាតិនៃកម្លាំងនៃការទាក់ទាញរវាងអាតូម;
2) ធម្មជាតិនៃកម្លាំងដែលគួរឱ្យស្អប់ខ្ពើមធ្វើសកម្មភាពនៅពេលផងដែរ។ ទំនាក់ទំនងជិតស្និទ្ធអាតូមជាមួយគ្នា;
3) កម្រិតនៃការបែងចែកកម្រិតថាមពល ដោយសារអន្តរកម្មរវាងអាតូម។
ចម្លើយចំពោះសំណួរទីមួយគឺពិបាកនឹងផ្តល់ឲ្យ ព្រោះវាខុសគ្នាសម្រាប់ រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងគ្នារាងកាយរឹង។
អាតូមច្រានចោលនៅពេលចូលទៅជិតគ្នាជាចម្បងដោយសារតែរដ្ឋអេឡិចត្រូនិកនីមួយៗត្រូវនឹងតំបន់ដែលបានកំណត់យ៉ាងល្អនៃលំហ។
គោលការណ៍មិនរាប់បញ្ចូល Pauli ចែងថាមុខងាររលកដូចគ្នាបេះបិទ អាតូមផ្សេងគ្នាមិនអាចត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៅក្នុងតំបន់ដូចគ្នានៃលំហទេ ព្រោះក្នុងករណីនេះ ពួកគេនឹងពណ៌នាអំពីស្ថានភាពដូចគ្នា។
ប្រសិនបើអាតូមចូលជិតគ្នាតាមរបៀបដែលតំបន់លំហដែលមុខងាររលកត្រូវបានកំណត់នឹងកាន់តែតូចទៅៗ។
មានការត្រួតគ្នាលើលំហនៃមុខងារ និងលក្ខខណ្ឌនៃរលកកើតឡើង ដែលគោលការណ៍ Pauli មិនអាចពេញចិត្ត ហើយដោយសារសកម្មភាពនៃគោលការណ៍មិនច្បាស់លាស់ ថាមពលនៃប្រព័ន្ធកើនឡើង។
ដូច្នេះ នៅពេលដែលអាតូមចូលជិតគ្នាខ្លាំងពេក ថាមពលសរុបរបស់វាកើនឡើង។
នេះស្មើនឹងសកម្មភាពនៃកម្លាំងដែលច្រានចោល។
សំណួរទីបីគឺជាប្រធានបទនៃសំណើដែលអេឡិចត្រុងនៅក្នុងតំបន់នៃកម្រិតថាមពលគឺចល័តនិងមិនត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៅលើអាតូមបុគ្គល។
ភាពចល័តនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអង្គធាតុរឹងអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយពិចារណាលើការផ្លាស់ប្តូរមុខងាររលកដែលកើតឡើងនៅពេលដែលអាតូមដាច់ស្រយាលត្រូវបាននាំមកជិតគ្នានៅពេលដែលរលកមានមុខងារត្រួតលើគ្នា។
ការត្រួតស៊ីគ្នាលេចឡើងនៅចម្ងាយកំណត់មួយចំនួនរវាងអាតូម ប៉ុន្តែវាក្លាយជាការកត់សម្គាល់នៅពេលដែលចម្ងាយអន្តរអាតូមឈានដល់តម្លៃនៃលំដាប់នៃ 10 angstroms ឬតិចជាងនេះ។
សម្រាប់អេឡិចត្រុងដែលមានទីតាំងនៅចំណុចណាមួយក្នុងពេលវេលានៅក្នុងគន្លងនៃអាតូមមួយ មានប្រូបាប៊ីលីតេកំណត់ដែលវានឹងត្រូវបានចាប់យកដោយអាតូមជិតខាង។
របៀប សញ្ញាបត្របន្ថែមទៀតពិដាន, ដូច្នេះ ទំនងជាងការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រុងពីអាតូមទៅអាតូម។
នៅចម្ងាយអន្តរអាតូមដែលត្រូវគ្នានឹងការពិត បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ការត្រួតស៊ីគ្នានៃមុខងាររលកគឺមានទំហំធំណាស់ ដូច្នេះអេឡិចត្រុងមិនអាចស្ថិតនៅក្នុងគន្លងនៃអាតូមដែលបានផ្តល់ឱ្យរយៈពេលយូរ ហើយងាយផ្លាស់ទីទៅអាតូមជិតខាង។
ដោយសារការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រុងពីអាតូមទៅអាតូមកើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស អេឡិចត្រុងនៅក្នុងសំណួរគួរតែត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមសមូហភាពទាំងមូលនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ហើយមិនមែនសម្រាប់អាតូមនីមួយៗទេ។
មុខងាររលកនៃអេឡិចត្រុងដែលមានទីតាំងនៅខាងក្រោមសែលវ៉ាឡង់ត្រូវបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មយ៉ាងខ្លាំងនៅជិតស្នូលជាងមុខងាររលកនៃអេឡិចត្រុង valence ដូច្នេះកម្រិតនៃការត្រួតស៊ីគ្នានៃមុខងារទាំងនេះគឺតិចជាងច្រើន។
អាស្រ័យហេតុនេះ អេឡិចត្រុងខាងក្នុងមិនចូលរួមគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរពីអាតូមទៅអាតូមទេ។
គ្រីស្តាល់ និងស្ថានភាពអាម៉ូនិកនៃរូបធាតុ។
បញ្ហានៅក្នុងពិភពលោកបីវិមាត្រដែលនៅជុំវិញយើងអាចជាបួន រដ្ឋនៃការប្រមូលផ្តុំ៖ រាវ រឹង ឧស្ម័ន និងប្លាស្មា (បូកមួយទីប្រាំ - nanostate) ។
យោងទៅតាម និយមន័យបុរាណនៅក្នុងសភាពរឹង សារធាតុស្ទើរតែមិនផ្លាស់ប្តូរបរិមាណ និងរូបរាង (វាបង្រួម និងខូចទ្រង់ទ្រាយបន្តិច) ក្នុងអង្គធាតុរាវ វាស្ទើរតែមិនផ្លាស់ប្តូរបរិមាណ ប៉ុន្តែងាយស្រួលផ្លាស់ប្តូររូបរាង (វាបង្រួមបន្តិច ប៉ុន្តែងាយខូចទ្រង់ទ្រាយ) ក្នុងឧស្ម័នវាងាយស្រួលផ្លាស់ប្តូរ។ កម្រិតសំឡេង,
និងរាង។
IN នៅក្នុងរដ្ឋទាំងបីនេះ បូរណភាពគីមី និងលក្ខណៈបុគ្គលនៃអាតូមត្រូវបានរក្សាទុក។
ការរួមផ្សំឡើងវិញនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនគ្មានលំនឹងនៅក្នុង semiconductors ។
អនុភាព។
បាតុភូតទំនាក់ទំនង។ ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចចម្រុះ។
លក្ខខណ្ឌសម្រាប់លំនឹងនៃទំនាក់ទំនង conductors ។ ភាពស្និទ្ធស្នាលរបស់អេឡិចត្រុង មុខងារការងារ និងភាពខុសគ្នាសក្តានុពលទំនាក់ទំនង។ ការចែកចាយកំហាប់អេឡិចត្រុងនិង វាលអគ្គិសនីនៅជិតទំនាក់ទំនងលោហៈ- semiconductor និង semiconductor-semiconductor ។ ប្រវែងការពារវាលអគ្គីសនី។ វ៉ុលបច្ចុប្បន្ន p-n លក្ខណៈការផ្លាស់ប្តូរ និងការបកស្រាយរាងកាយរបស់វា។
បរិមាណវិមាត្រ និងប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចវិមាត្រទាប។
ការពិនិត្យនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រុង - អេឡិចត្រុងដោយអេឡិចត្រុងនិងអ៊ីយ៉ុងនិងការទាក់ទាញដ៏មានប្រសិទ្ធិភាពរវាងអេឡិចត្រុង។ វិសាលគមនៃការរំភើបចិត្តបឋមនៅក្នុង superconductor ។ ចរន្តបន្ត។
ការផ្សំឡើងវិញដោយវិទ្យុសកម្មអន្តរក្រុម ការផ្សំឡើងវិញមិនបរិសុទ្ធ (Hall-Shockley-Read recombination), interband Auger recombination ។ ការពឹងផ្អែកនៃអត្រា recombination Hall-Shockley-Reed លើការប្រមូលផ្តុំនៃមជ្ឈមណ្ឌល recombination សម្រាប់គម្លាតបន្តិចនៃ semiconductor ពីស្ថានភាពលំនឹង។
អក្សរសាស្ត្រ
មេ៖
A.I. Anselm ។ សេចក្តីផ្តើមនៃទ្រឹស្តីនៃ semiconductors ។ M., Nauka, 1978 ។
V.L. Bonch-Bruevich, S.G. Kalashnikov ។ រូបវិទ្យានៃ semiconductors ។ M., Nauka, ឆ្នាំ 1990 ។
N. Ashcroft, N. Mermin ។ រូបវិទ្យានៃរដ្ឋរឹង។ ក្នុង 2 ភាគ។ ពិភពលោកឆ្នាំ ១៩៧៩
អេហ្វ ប្លាត។ រូបវិទ្យា ចរន្តអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុងវត្ថុរឹង។ M. , Mir, 1971 ។
O. Modelung ។ ទ្រឹស្តីនៃសារធាតុរឹង។ M., Nauka, 1980 ។
A.S. ដាវីដូវ។ ទ្រឹស្តីនៃសារធាតុរឹង។ M., Nauka, 1976 ។
F. Seitz ។ ទ្រឹស្តីទំនើបរាងកាយរឹង។ M.-L., គ្រឹះស្ថានបោះពុម្ពផ្សាយរដ្ឋនៃបច្ចេកទេស និងទ្រឹស្តី
អក្សរសិល្ប៍ ឆ្នាំ ១៩៤៩។
J. Zyman ។ គោលការណ៍នៃទ្រឹស្តីរដ្ឋរឹង។ M. , Mir, 1966 ។
ការប៉ាន់ប្រមាណ Adiabatic និងការប៉ាន់ស្មានវាលស្របគ្នាដោយខ្លួនឯង៖
,
J. Slater ។ វិធីសាស្រ្តវាលស្របដោយខ្លួនឯងសម្រាប់ម៉ូលេគុល និងសារធាតុរឹង។ M. , Mir, 1978 ។
A.S. ដាវីដូវ។ មេកានិចកង់ទិច. M., Nauka, 1973 ។
R. McWeeney, B. Sutcliffe ។ មេកានិចកង់ទិចនៃម៉ូលេគុល។ M. , Mir, 1972 ។
V.A. ហ្វូក។ ការចាប់ផ្តើមនៃមេកានិចកង់ទិច។ M., Nauka, 1976 ។
A. Messiah ។ មេកានិចកង់ទិច។ បរិមាណ 2, M. , Nauka, 1979 ។
V.I. Smirnov ។ អញ្ចឹង គណិតវិទ្យាខ្ពស់ជាង. ភាគ III, ផ្នែកទី 1., Ed ។ 8, M. , Fizmatgiz, 1958
(អំពីម៉ាទ្រីសនិងអង្កត់ទ្រូងរបស់ពួកគេ) ។
ទ្រឹស្តីបទរបស់ Bloch, quasimomentum, បន្ទះឈើទៅវិញទៅមក, តំបន់ Brillouin, លក្ខណៈទូទៅតំបន់ថាមពល៖
, , , ,
J. Callaway ។ ទ្រឹស្តីថាមពល រចនាសម្ព័ន្ធក្រុម. M., Mir, 1969 ។
Jones G. Brillouin ទ្រឹស្តីតំបន់ និង រដ្ឋអេឡិចត្រូនិកនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ M., Mir, 1968 ។
V.I. Smirnov ។ វគ្គសិក្សាគណិតវិទ្យាខ្ពស់។ ភាគ II, Ed ។ 18, M., Fizmatgiz, 1961 (អំពីវិធីសាស្រ្ត
ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃមុខងារ eigen ដើម្បីនាំពួកគេទៅជា orthogonality ទៅវិញទៅមក) ។
ការបន្តពូជរបស់ Avalanche នៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន៖
បច្ចេកទេស ទំនាក់ទំនងអុបទិក. ឧបករណ៍ចាប់រូបភាព។ អេដ។ U. Tsanga ។ M.: Mir, ឆ្នាំ 1988 ។
Grekhov I.V., Serezhkin Yu.N. ការបំបែក Avalanche នៅក្នុង semiconductors ។ អិល៖ ថាមពល ឆ្នាំ ១៩៨០។
V.A. Kholodnov ។ អត្រានៃការបន្តពូជរបស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៅក្នុង រចនាសម្ព័ន្ធ p-n// FTP, លេខ 30, លេខ 6, ទំ។ ១០៥១-១០៦៣,
(មិថុនា ១៩៩៦)។
ផ្លូវរូងក្រោមដីអន្តរតំបន់៖
បាតុភូតរូងក្នុងដី។ អេដ។ E. Burstein និង S. Lundqvist ។ M. , Mir, 1973 ។
ការផ្សំឡើងវិញនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនគ្មានលំនឹងនៅក្នុង semiconductors៖
J. Bdeckmore ។ ស្ថិតិនៃអេឡិចត្រុងនិងរន្ធនៅក្នុង semiconductors ។ M., Mir, 1964 ។
R. Smith គ្រឿងអេឡិចត្រូនិក។ M. , Mir, 1982 ។
V.A. Kholodnov ។ នៅលើទ្រឹស្តីនៃការផ្សំឡើងវិញ Hall-Shockley-Read // FTP, លេខ 30, លេខ 6, ទំ។ 1011-1025 (មិថុនា 1996)។
ស្ថានភាពនៃចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងរឹង នឹងត្រូវបានដឹងយ៉ាងជាក់លាក់ ប្រសិនបើវាអាចដោះស្រាយសមីការ Schrödinger
និងស្វែងរកមុខងារ eigenwave និងតម្លៃថាមពលរបស់ប្រតិបត្តិករ Hamilton សម្រាប់គ្រីស្តាល់នៅក្នុង ករណីទូទៅមើលទៅដូចជា
ពាក្យពីរដំបូងនៅក្នុង (2.2) គឺជាប្រតិបត្តិករ ថាមពល kineticអេឡិចត្រុងដែលមានម៉ាស់ និងស្នូលជាមួយម៉ាស់ ពាក្យបន្តបន្ទាប់កំណត់រៀងគ្នា ថាមពលនៃគូ អន្តរកម្ម Coulombអេឡិចត្រុង អន្តរកម្មនៃអេឡិចត្រុងទាំងអស់ជាមួយស្នូលទាំងអស់ និងអន្តរកម្មនៃនុយក្លេអ៊ែជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមក។
សមីការ (២.១) មានកូអរដោនេនៃភាគល្អិត ដែលជាចំនួនអាតូមនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ បន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរ។ ដោយសារសមីការ Schrödinger មិនអាចដោះស្រាយបានពិតប្រាកដ សូម្បីតែអាតូមនីមួយៗ លើកលែងតែអាតូមអ៊ីដ្រូសែន វាជាធម្មជាតិដែលវាមិនអាចរកឃើញ ដំណោះស្រាយពិតប្រាកដ(២.១)។ ហេតុដូច្នេះហើយ បញ្ហាកើតឡើងទៅលើការស្វែងរកដំណោះស្រាយប្រហាក់ប្រហែលនៅក្នុងក្របខណ្ឌនៃការសន្មត់ដែលមានលក្ខណៈសាមញ្ញ។
ទ្រឹស្តីក្រុមមូលដ្ឋាន រូបវិទ្យាទំនើបលោហធាតុ dielectrics និង semiconductors គឺផ្អែកលើការប៉ាន់ស្មានចំនួនពីរ៖ adiabatic, ឬ Born-Oppenheimer approximation, និង single-electron ។
ការប៉ាន់ស្មាន adiabatic យកទៅក្នុងគណនីលក្ខណៈផ្សេងគ្នានៃចលនានៃភាគល្អិតពន្លឺ - អេឡិចត្រុងនិងភាគល្អិតធ្ងន់ - ស្នូល។ ដោយសារតែភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងម៉ាស់របស់ពួកគេ ចលនានៃអេឡិចត្រុងនឹងលឿនបើប្រៀបធៀបទៅនឹងចលនានៃស្នូល។ ដូច្នេះនៅពេលពិចារណាចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅពេលណាមួយក្នុងពេលវេលា នុយក្លេអ៊ែអាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាគ្មានចលនា ហើយនៅពេលពិចារណាចលនានៃនុយក្លេអ៊ែ មានតែវាលពេលវេលាជាមធ្យមដែលបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងទាំងអស់ប៉ុណ្ណោះដែលអាចយកមកពិចារណាបាន។ នៅក្នុងភាសាគណិតវិទ្យា នេះមានន័យថា មុខងាររលកក្នុង (2.1) អាចត្រូវបានតំណាងថាជាផលិតផលនៃអនុគមន៍ពីរ។
មួយក្នុងចំណោមនោះ c ពិពណ៌នាអំពីចលនាយឺតនៃស្នូល ហើយទីពីរគឺអាស្រ័យលើកូអរដោនេនៃស្នូល។ បន្ទាប់មក (2.1) បំបែកទៅជាសមីការសម្រាប់អេឡិចត្រុង
និងសមីការសម្រាប់ស្នូល
ជាធម្មតា ចលនានៃស្នូល ពោលគឺ រំញ័រកម្ដៅនៃបន្ទះឈើ ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការរំខាន ហើយជំនួសឱ្យកូអរដោនេនៃស្នូល កូអរដោនេនៃបន្ទះបន្ទះឈើថេរត្រូវបានជំនួសដោយសមីការ (2.3) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយសូម្បីតែបន្ទាប់ពីនេះសមីការ Schrödinger អាចត្រូវបានដោះស្រាយ
វាត្រូវបានហាមឃាត់។ ដំណោះស្រាយអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែបញ្ហានៃចលនានៃភាគល្អិតអន្តរកម្មជាច្រើនត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាបញ្ហានៃចលនានៃអេឡិចត្រុងមួយនៅក្នុងវាលនៃភាគល្អិតផ្សេងទៀតទាំងអស់។ នេះត្រូវបានសម្រេចដោយការណែនាំនូវអ្វីដែលហៅថាវាលដែលជាប់លាប់ដោយខ្លួនឯង។
ដែលស្មើនឹងថាមពលសក្តានុពលនៃអេឡិចត្រុងទាំងអស់ លើកលែងតែនៅចំណុចដែលអេឡិចត្រុងស្ថិតនៅ។ ដោយប្រើ Hamiltonian នៃប្រព័ន្ធនេះត្រូវបានតំណាងជាផលបូកនៃ Hamiltonians ទាក់ទងនឹងអេឡិចត្រុងបុគ្គល។
ក មុខងាររលកនៅក្នុង (2.3) អាចត្រូវបានស្វែងរកជាផលិតផល