固体物理Solid State Physics1布洛赫定理与布洛赫波晶体结构第一章2近自由电子近似方法第二章晶体的结合3紧束缚近似方法4其他方法第三章晶格的热振动5能带电子的态密度第四章能带论6布洛赫电子的准经典运动第五章金属电子论7布洛赫电子在恒定电场中的第六章半导体电子论准经典运动第七章固体磁性8布洛赫电子在恒定磁场中的准经典运动第八章固体超导9能带论的局限性
固体物理 Solid State Physics 第一章 晶体结构 第二章 晶体的结合 第三章 晶格的热振动 第四章 能带论 第五章 金属电子论 第六章 半导体电子论 第七章 固体磁性 第八章 固体超导 1 布洛赫定理与布洛赫波 2 近自由电子近似方法 3 紧束缚近似方法 4 其他方法 5 能带电子的态密度 6 布洛赫电子的准经典运动 7 布洛赫电子在恒定电场中的 准经典运动 8 布洛赫电子在恒定磁场中的 准经典运动 9 能带论的局限性
7布洛赫电子在恒定电场中的准经典运动恒定电场对能带电子的作用准经典描述电流如何形成?导体、绝缘体和半导体的能带论解释能带结果作为HO,外场作为线性小量H属于线性响应理论温度的作用(隐含在讨论中)必须使用量子(即使是准经典)+统计
7 布洛赫电子在恒定电场中的准经 典运动 恒定电场对能带电子的作用 准经典描述 电流如何形成? 导体、绝缘体和半导体的能带论解释 能带结果作为H0, 外场作为线性小量H’ 属于 线性响应理论 温度的作用(隐含在讨论中) 必须使用 量子(即使是准经典) + 统计
8恒定电场作用下电子的运动一一维紧束近似下,电子在恒定电场作用下的运动规律电子的能量E'(k)=, - J。-2J,coska1 dE(k)2J.a sin kav(k)=电子的速度v(K):hdk有效质量m*(k)=h3 /d"Edk?m*(k) = 2 / 2J,α2 cos ka
§恒定电场作用下电子的运动 —— 一维紧束缚近似下,电子在恒定电场作用下的运动规律 0 1 ( ) 2 cos i E k J J ka i = − − 1 2 ( ) sin J a v k ka = 2 2 1 m k J a ka * ( ) / 2 cos = 电子的能量 电子的速度 有效质量
简约布里渊区能带、电子的速度和有效质量2J,av(k) =sinka能带底部k=0h?v(k)=0m*(k):coska2J,ah2m()XCH005003E(k)m*(k)2J,a能带顶部k=土元/ak一元/a+元/av(k)=0v(k)Kh2m*(k)元/a2J,ak+元/a
简约布里渊区能带、电子的速度和有效质量 能带底部 能带顶部 1 2 ( ) sin J a v k ka = 2 2 1 * ( ) cos 2 m k ka J a = h
在外加电场作用下电子的运动一电场力=-qE——沿k轴的正方向(E沿k的负方向)hdkEF电子在空间做匀加速运动二日dtE'(k)=8,-J。-2J,coska1 dE(k)2J.a电子的群速度(k)=h dkV(R)sinkah2J.a sin(a-Ft)群速度振荡v(t) =
—— 电子在k空间做匀加速运动 电场力 —— 沿k轴的正方向(E沿k的负方向) 1 2 1 ( ) sin( ) J a v t a Ft = 电子的群速度 —— 在外加电场作用下电子的运动 ? 群速度振荡