第四章能带论
第四章 能 带 论
Felix bloch Uber die Quantenmechanik der Elektronen in Kristallgittern Mit 2 Abbildungen. (Einge gangen am 10. August 1928. Die Bewegung eines Elektrons im Gitter wird untersucht, indem wir uns dieses hwingungen GroBenordnung und Temperaturabhangigkei fahigkeit von Metallen in qualitative Obereinstimmung mit der Erfahrung ergibt Einleitung. Die Elektronentheorie der Metalle hat seit Zeit Fortschritte zu verzeichnen, die in der Anwendung quantentheo. retischer Prinzipien auf das Elektronengas begruindet sind. Zunachst hat Pauli unter der Annahme, dab die Metallelektronen sich vollig frei im Gitter bewegen konnen und der Fermischen s Statistik gehorchen, den temperaturunabhangigen Paramagnetismus der Alkalien zu erklaren ver- 结论阳杏时知理学楼支2:+=“二“二m Physik A52,555(1928),那一年,他年仅23岁 chen als gegeben betrachtet und ihre Wechselwirkung 在 Leipzig大学攻读博士 nur durch eine zunachst phainomenologisch eingefuhrte, dann von Houston e strenger begrtindete freie Weglange mitberucksichti In 1946 he proposed the bloch equations which SchlieBlich hat Heisenberg gezeigt, daB im anderen Grenzfall, wo nachst die Elektronen an die lonen im Gitter gebunden gedacht und erst determine the time evolution of nuclear magnetization. He and Edward Mills Purcell were werden, das fur den Ferromagnetismus entscheidende intermolekulare Feld seine Erklarung findet. awarded the 1952 Nobel prize for their Hier soll ein Zwischenstandpunkt zwischen den beiden development of new ways and methods for wahnten Behandlungsweisen eingenommen werden, insofern, als tausch der Elektronen unbertcksichtigt bleibt, sie dagegen nicht nuclear magnetic precision measurements. .. E. Fermi, ebe nd av. 902. 19263 feld, W. V. Houston, C. Eckart, ebenda 47, 1, 1928 水本W.V. Houston, ebenda48,449,1928 y W. Heisenberg, ebenda 49, 619, 1928
Felix Bloch 这是当年Bloch发表在德国物理学报上的、其主 要结论被后人归结为Bloch定理的论文Zeitschrift Physik A52, 555 (1928) ，那一年，他年仅23岁， 在Leipzig大学攻读博士 In 1946 he proposed the Bloch equations which determine the time evolution of nuclear magnetization. He and Edward Mills Purcell were awarded the 1952 Nobel Prize for "their development of new ways and methods for nuclear magnetic precision measurements
1.海森堡模型(磁学) 2.金属的电导问题 薛定谔 海森堡 德拜 布洛赫
薛定谔 德拜 海森堡 布洛赫 1. 海森堡模型（磁学） 2. 金属的电导问题
研究的历史发展: 1900年, Drude和 Lorentz—金属的经典电子气理 论 麦克斯韦一玻尔兹曼统计 1928年, Sommerfeld一索末菲自由电子理论 费米一狄拉克统计量子自由电子理论 之后至30年代初, Bloch和 Brilliouin,周期场中运动电子的特征 Wilson用能带观点说明了绝缘体与金属的区别在于能带是否填满 量子自由电子理论可作为一种零级近似纳入能带理论
1900年，Drude和Lorrentz — 金属的经典电子气理 论 研究的历史发展： 之后至30年代初， Bloch和Brilliouin，周期场中运动电子的特征 Wilson用能带观点说明了绝缘体与金属的区别在于能带是否填满 —— 麦克斯韦 — 玻尔兹曼统计 1928年，Sommerfeld — 索末菲自由电子理论 — 费米 — 狄拉克统计 量子自由电子理论 量子自由电子理论可作为一种零级近似纳入能带理论！
金属的经典电子气理论 Drude- Lorentz电子气 起因: 高电导率 金属的一般性质高热导率 ①价电子→自由电子(组成电子气),离子实保 持原子在自由状态时的构型; ②自由电子之间的相互作用忽略不记; ③电子气遵从麦克斯韦一玻尔兹曼统计(MB)
金属的经典电子气理论 Drude–Lorrentz 电子气 起 因： 金属的一般性质 高电导率 高热导率 ① 价电子 → 自由电子（组成电子气），离子实保 持原子在自由状态时的构型； ③ 电子气遵从麦克斯韦 — 玻尔兹曼统计(M-B ) ② 自由电子之间的相互作用忽略不记；