1、问题的描述和处理的框架 非均匀体系:温度、密度、电势等不均匀 *将引起能量、粒子数、电荷的输运——输运现象 J=-KVT DVn -OVo=oE *宏观唯象系数如热导系数、扩散系数、电导系数与微 观性质的联系 *输运的原因是不均匀宏观强度量的不均匀 *输运的核心是碰撞过程—否则这些唯象系数将仅仅 依赖于样品两端相应的强度量差,而不是它们的梯度 °本讲考虑电导,处理方法可推广到其他输运问题 http://10.107.0.68/igche/ 金属电导率
http://10.107.0.68/~jgche/ 金属电导率 6 1、问题的描述和处理的框架 • 非均匀体系：温度、密度、电势等不均匀 * 将引起能量、粒子数、电荷的输运——输运现象 * 宏观唯象系数如热导系数、扩散系数、电导系数与微 观性质的联系 * 输运的原因是不均匀——宏观强度量的不均匀 * 输运的核心是碰撞过程——否则这些唯象系数将仅仅 依赖于样品两端相应的强度量差，而不是它们的梯度 • 本讲考虑电导，处理方法可推广到其他输运问题 J E J J e n u D n T
回到金属电导率问题 回顾 自由电子气不考虑具体结构,均匀正电背景 *能带理论—电子运动时原子核固定在平衡位置 *晶格振动—考虑原子核运动时忽略电子的运动 结果 *引入周期性势场→ Bloch定理 #共有电子→周期性调幅的平面波 Bloch电子动力学 半经典地建立与能带之间的关系—有效质量 #建立速度、加速度与能带结构的关系! http://10.107.0.68/igche/ 金属电导率
http://10.107.0.68/~jgche/ 金属电导率 7 回到金属电导率问题 • 回顾 * 自由电子气——不考虑具体结构，均匀正电背景 * 能带理论——电子运动时原子核固定在平衡位置 * 晶格振动——考虑原子核运动时忽略电子的运动 • 结果 * 引入周期性势场Bloch定理 共有电子周期性调幅的平面波 * Bloch电子动力学 半经典地建立与能带之间的关系——有效质量 建立速度、加速度与能带结构的关系！
实验事实→理论解释→改进依据 电子在严格的周期势场中运动,没有散射机制 *单电子可以保持在一个本征态中,具有一定的平均 速度,并且不随时间改变 *这将导致电子的平均自由程无限→电导率无限大 与实验事实不符 *电导率随温度变化 *极低温下也有电阻(剩余电阻) http://10.107.0.68/igche/ 金属电导率
http://10.107.0.68/~jgche/ 金属电导率 8 实验事实理论解释改进依据 • 电子在严格的周期势场中运动，没有散射机制 * 单电子可以保持在一个本征态中，具有一定的平均 速度，并且不随时间改变 * 这将导致电子的平均自由程无限电导率无限大 • 与实验事实不符 * 电导率随温度变化 * 极低温下也有电阻（剩余电阻）
不同样品的Na低温电阻与209K电阻之比 5 10 3 Na http 246810121416182022 Temperature(K)
http://10.107.0.68/~jgche/ 金属电导率 9 不同样品的Na低温电阻与209K电阻之比
与纯净Cu的 Cu+332%N 电阻相比 Cu+2.16%Ni Cu+1.12 %Ni ure"Cu 0 100 200 300 hmp:/10.107.0.68 ache Temperature(K)
http://10.107.0.68/~jgche/ 金属电导率 10 • 与纯净Cu 的 电阻相比