6.5能带结构的实验研究：从前面的讨论中已经知道，通过晶体的能带结构，特别是对费米面的了解，就能够理解晶体的各种物理性质，虽然已经有了许多计算晶体能带和费来面的方法，但必须得到实验的验证才行。能够证明晶体中出现能带的实验是很多的，且已经发展了多种测定晶体能带结构的实验方法，不但有效地验证了能带计算模型和方法的符合程度，而且也成为探知晶体能带结构，理解晶体性质的重要手段。能带实验研究依然要从晶体的热、电、磁及光学性质的测量入手，经常使用的实验方法有：电子热容测量：软×射线的发射与吸收；光吸收与磁光吸收；回旋共振与Azbel-Kaner共振；反常趋肤效应；DeHass-vanAlphen效应：磁场电效应（磁致电阻效应）；超声衰减；磁声几何效应等O
从前面的讨论中已经知道，通过晶体的能带结构，特别 是对费米面的了解，就能够理解晶体的各种物理性质，虽然 已经有了许多计算晶体能带和费米面的方法，但必须得到实 验的验证才行。能够证明晶体中出现能带的实验是很多的， 且已经发展了多种测定晶体能带结构的实验方法，不但有效 地验证了能带计算模型和方法的符合程度，而且也成为探知 晶体能带结构，理解晶体性质的重要手段。 能带实验研究依然要从晶体的热、电、磁及光学性质的 测量入手，经常使用的实验方法有：电子热容测量；软 X 射 线的发射与吸收；光吸收与磁光吸收；回旋共振与AzbelKaner 共振；反常趋肤效应；De Hass-van Alphen 效应； 磁场电效应（磁致电阻效应）；超声衰减；磁声几何效应等 。 6.5 能带结构的实验研究:
我们前面已经提到利用低温电子热容和温度关系可以测定Bloch电子的有效质量m*或N(E)，但热容是晶体的整体性质，无方向性，所以给出的只能是各个方向的平均值，对于探知能带结构来说是远不够的。DeHass-vanAlphen效应是测定费米面的有效手段，上节已经比较详细的介绍，这里都不再重复。一.软X射线的发射与吸收二.光吸收与磁光吸收三.回旋共振与Azbel-Kaner共振四.反常趋肤效应五.磁声技术六角分辨光电子能谱（ARPES）参考：Kittel8版9.4节p167Busch书6.8节
一.软 X 射线的发射与吸收 二.光吸收与磁光吸收 三.回旋共振与Azbel-Kaner 共振 四.反常趋肤效应 五.磁声技术 六.角分辨光电子能谱（ARPES） 参考：Kittel 8版 9.4 节p167 Busch 书 6.8节 我们前面已经提到利用低温电子热容和温度关系可以测 定Bloch电子的有效质量m*或 N(E)，但热容是晶体的整体性 质，无方向性，所以给出的只能是各个方向的平均值，对于 探知能带结构来说是远不够的。De Hass-van Alphen 效应 是测定费米面的有效手段，上节已经比较详细的介绍，这里 都不再重复
一．软X射线发射谱：当晶体被一束高能电子轰击时，低能带的一些电子被激发，会留下一些空能级，如果电子从价带或导带落入这些空能级，就会发射出一个软X射线范围的光子，记录下这些光子的能量范围和强度变化即可探知价带或导带电子分布情况。EF价电子K：外层电子落入能带空的1s态而发射的X射线；软×射线L2L：外层电子落入2s态所发射的X2p射线；L2：外层电子落入2s2p态所发射的X个1s射线
一 . 软 X射线发射谱： 当晶体被一束高能电子轰击时，低能带的一些电子被 激发，会留下一些空能级，如果电子从价带或导带落入这 些空能级，就会发射出一个软 X射线范围的光子，记录下 这些光子的能量范围和强度变化即可探知价带或导带电子 分布情况。 1s 2s 2p 价电子 能 带 K L1 L 2 K：外层电子落入 空的1s态而发射 的 X射线； L1：外层电子落入 2s态所发射的 X 射线； L 2：外层电子落入 2p态所发射的 X 射线。 软 X 射 线 EF
由于低能带和导带或价带相比非常窄，几乎可以看作是分立能级，电子从能级准连续分布的价带上不同能级跃迁到内层将发射不同能量的光子，因而测得的能量范围应该和价带中电子占据的范围（即和费米能级）相当。又因为发射谱的强度：αN(E)×跃迁几率（随能量变化不大)测得的×射线发射谱强度的变化可以直接地反映出价申子能带能态密度的状况。金属和绝缘体是明显不同的。钠L，镁L铝L，金属的发射谱高端突然下降15ev23601005石K而绝缘体的发射谱L2两端都缓慢下降evev0102030051015
又因为发射谱的强度： I NE 跃迁几率 测得的X射线发射谱强度的变化可以直接地反映出价电 子能带能态密度的状况。金属和绝缘体是明显不同的。 由于低能带和导带或价带相比非常窄，几乎可以看作是 分立能级，电子从能级准连续分布的价带上不同能级跃迁到 内层将发射不同能量的光子，因而测得的能量范围应该和价 带中电子占据的范围（即和费米能级）相当。 金属的发射谱 高端突然下降 而绝缘体的发射谱 两端都缓慢下降 （随能量变化不大）
能带有交迭的证明M,(E)UKBeK11.1302468701240240N,(E)ALKMgK7012140.20123562DDMNog(E)AlLSNaLMgLs201301234567802468301214E[ev]见Busch几种不同金属的X射线发射谱，K和L表示能项。电子由书p251导带向这些能项所代表的能级跳跃而发射X射线
能带有交 迭的证明 见Busch 书 p251