上讲回顾:近自由电子近似 近自由电子近似的数学 Bloch定理推论一, Bloch函数是周期性调幅平面波 调幅函数既然是实空间的周期函数,在倒空间展开 u(r)=u(r+R),u(r)=2c(k)e *这样Boch函数成(平面波—近自由电子方法) w(k,r)=e ku(r)=2c(k, K)e(ktkr v(k)=jv(r)e.dr 近自由电子近似的物理 *对V≠0,逐步加入微扰 *对K求和,K由小到大,取遍使V(K)≠0的平面波 *(k+K对自由电子是动量算符的本征值→电子动量 http://10.107.0.68/igche/ 绝缘的本质
http://10.107.0.68/~jgche/ 绝缘的本质 1 上讲回顾：近自由电子近似 • 近自由电子近似的数学 * Bloch定理推论一，Bloch函数是周期性调幅平面波 * 调幅函数既然是实空间的周期函数，在倒空间展开 * 这样Bloch函数成（平面波——近自由电子方法） • 近自由电子近似的物理 * 对V≠0，逐步加入微扰 * 对K求和，K由小到大，取遍使V(K)≠0的平面波 * (k+K)对自由电子是动量算符的本征值电子动量 K K r r r R r K i u u u c( )e V1 ( ) ( ), ( ) K k r K k r k r r k K ( ) ( , ) ( , ) i i e u c e K r r K r V e d i V ( ) V1 V ( )
本讲目的:什么是绝缘? 1.绝缘的本质是什么? 2.现代极化理论与能带理论的结合? http://10.107.0.68/igche/ 绝缘的本质
http://10.107.0.68/~jgche/ 绝缘的本质 2 本讲目的：什么是绝缘？ 1. 绝缘的本质是什么？ 2. 现代极化理论与能带理论的结合？
第18讲、专题三,绝缘的本质 能隙绝缘 2.Mot绝缘 3. Anderson绝缘 4.绝缘的本质 5.极化的宏观与微观 与阎守胜教材中91.1和1222节的内容有关 即Mot绝缘体和 Anderson绝缘体,两者都不 涉及绝缘的本质 *但本讲目的主要是关于绝缘本质这个问题 主要得益于 Berry phase发现(1984) http://10.107.0.68/igche/ 绝缘的本质
http://10.107.0.68/~jgche/ 绝缘的本质 3 第18讲、专题三，绝缘的本质 1. 能隙绝缘 2. Mott绝缘 3. Anderson绝缘 4. 绝缘的本质 5. 极化的宏观与微观 与阎守胜教材中9.1.1和12.2.2节的内容有关， 即Mott绝缘体和Anderson绝缘体，两者都不 涉及绝缘的本质 * 但本讲目的主要是关于绝缘本质这个问题 * 主要得益于Berry Phase发现（1984）
1、能隙绝缘 Insulator Metal 教科书能带论对绝缘体的解释 由费米能级附近的能带结构决定 #未满带电子整体移动是导体 #绝缘体能带理论解释的关键 能隙的存在和满带不导电 在外电场下,电子从边界出布里渊区,又从 另一端进,电子因而没有整体移动 实验与理论不符→Mo绝缘体!(1949年) *一些过渡金属氧化物,MnO、NiO、C0O #能带理论预言是金属,而实验发现是绝缘体 #假想实验:单价原子晶体,如果晶格常数逐渐增 大,还是金属吗? http://10.107.0.68/igche/ 绝缘的本质
http://10.107.0.68/~jgche/ 绝缘的本质 4 1、能隙绝缘 • 教科书能带论对绝缘体的解释 * 由费米能级附近的能带结构决定 未满带电子整体移动是导体 绝缘体能带理论解释的关键 † 能隙的存在和满带不导电 † 在外电场下，电子从边界出布里渊区，又从 另一端进，电子因而没有整体移动 • 实验与理论不符Mott绝缘体！（1949年） * 一些过渡金属氧化物，MnO、NiO、CoO 能带理论预言是金属，而实验发现是绝缘体 假想实验：单价原子晶体，如果晶格常数逐渐增 大，还是金属吗？
有没有想过:能带论中解释的绝缘完 全是对直流电或很低频率的电压而 言!对交流电呢? 绝缘体中电子究竟具有什么性质? http://10.107.0.68/igche/ 绝缘的本质
http://10.107.0.68/~jgche/ 绝缘的本质 5 有没有想过：能带论中解释的绝缘完 全是对直流电或很低频率的电压而 言！对交流电呢？ 绝缘体中电子究竟具有什么性质？