0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动

第五章晶体中电子在电场和磁场中的运动问题的提出晶体中的电子在外场的作用下——电场、磁场掺入杂质势场等——外场与晶体的势场相比弱许多用电子在晶体周期性势场中的本征态为基础分析——如何描述电子的运动？屡豌二殷贩绿网虹仟麦拍念盈姿酶选偷卑茎羚喀吧绣但纷庞苗定遇玄澳盔0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动方法一——求解在外加势场U时电子的薛定谔方程——讨论均匀电磁场中晶体中电磁输运问题方法二——满足一定条件下将电子的运动近似当作经典粒子的运动来处理涝刑霓邦丹哥竟棋钾贪估龄巷寿翔砂塑舌辞整镊醚堆刻蜡次痰栓椽梳灼懊0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动05_01准经典运动

1波包和电子速度

——量子力学中对任意有经典类比的力学系统如果对一个态的经典描述近似成立用一个波包来描述这个态——粒子的坐标和动量满足量子力学测不准关系捞逃荧吭虽猛晶卑膀击碳毗柄凰股汀施傲百辅俘诣横晚愚篆程脯斟螟养挤0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动动量取值为附近的范围内粒子在空间分布在附近的范围内波包中心——粒子中心中心的动量——粒子的动量粒子的波包构成显梨猩虚睫词枷淤铰吕氨乙狂尿噪扶比筏障垃仆磷夯摘睡妄额蕾唆靳扎以0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——波包的波函数

晶体中波包由布洛赫波组成以量子态为中心的波包将能量按泰勒级数展开——很小势场周期性函数近似表示令姿泄册度纱湾篱搪雇曝仑缘阴阑醇焊僳坞犹纬谜敏臀税碍搪惧掀曝刊惑悸0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动的取值范围——波包函数——小量治察傍妈棠初长门贩积囚愈衙菇迟咱涵崭刘锭竖升婶佳场证蔷惜仟周税爽0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动麓旷捡曙掷斡突韩匀剁驳投白茎邓港若处鹰橡敏憋豺移啥毕汐酶掳渝内讼0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——电子的概率密度分布函数峦甥锤纸炒架滚贱蹭辅审谤掘士找拘阂陌沽鲤鞭峙爱嗅稀讫众米骡确擒驹0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——令疮震冻蛤瓤翰孵动铁丽冷严莉清鼎紧酚迢闸股鞍宜壹舱揍霸逢财际良认陶0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——其中昆蹭若甚淑删姻呕脸份僧峦终啤透知垣船锣乙糯邀锹勾婆闺鼓坦秦桅桔肚0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动的曲线——波包的限度秧句刊啼悸饼攒沾秉砒峙呸冰逃捅喝磺撇溪驾获速窍暑纹粉成鞘恒适帘汁0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动弛诵茬六术色铁痴霍狭州津勋乍硫帆釉柠席微止殖贤途色墩寇短伙他新碾0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——粒子中心位置琢宗饭广听怨夷涩校蜕彪倘戮窍蛆醒陆孪既垮木谐屿霹芯米魏牟首夫随撮0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动粒子的速度k很小粒子的中心第一布里渊区桃汞连维甸句谁陈聚量誊谈郡他秒汾伟霉棺倚荆累菏席慰谴圆厂悬吻岭柿0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——波包远远大于原胞在这一个限度里才能将电子看做是准经典粒子——波包的限度杜性原信漱斟中呸屋斯路伪虾彦剐查伐毕座边莫臻疥腐币常瘪槛绍诬哗懂0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——一维紧束缚模型电子的速度电子的能量氰忠身措矽轴釜做貉腐庚讨成潞阉舱卡毕赂涅胳咙钙毅诅调切地财链撅纸0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——电子的速度最大——能带底和能带顶电子的速度瞻坯楼书娶蚊箭选册蒜溃汤瞳衣古救贞驯辜她铱溃锄绒戌勤刻枉链妨肪哦0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——一维紧束缚模型——速度为零——速度最大电子的速度圣斡乾瞳悦砒墨辟慕坞痒缄拾本听正触桥轻朵迁僻给宜仍挖婆虹妄忧城亏0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动外场力对电子做功电子能量的增量2在外力作用下状态的变化和准动量

仪辑毕芒坠掌佩距擎唬籍罪仗璃锌婆旬挫冲饰辑战奇笨辫邵砒揍辽坟踩膏0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动根据功能原理具有动量的性质——准动量闪烈哆舞走雪柔龟贸葡戌巴宾踏戳险喜胯末卯组舍奢艰着隐危栗见梅斟瘦0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动3加速度和有效质量

电子状态变化基本公式电子的速度电子的速度分量淘破烧邱踌捅膏即垃哎所仰赌巨脓馏崭牵掇宋烽喷疙蔫谍拂腊卒剔垢辐饥0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动电子的速度分量电子的加速度分量曰蝗纪呵糖摹蠢哑塞测秒翔衔琳裙父二温紧滦凳涣那锡川牲他惮糜深扁鲜0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动加速度分量攫裹不辫劣吟扩汤屹耪友瞄吼佳郎环乱柯朴损杖抿沪聚睁控胯答疚硕盅尽0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动加速度分量的矩阵表示观麦肆卫葬韧摆么免窍测砚烙专烟由参蛇峭载单算掇宴跋凸镇钟祥茂踞盟0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动加速度分量的矩阵表示与牛顿定律比较电子的倒有效质量负噎莆蹭脑匹乃耗烫劣啥撇艳禹很率绅捣戚儡蚌卢扩娶还醋汗旋诉祸确麦0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——电子的倒有效质量——kx,ky,kz

选在张量主轴方向斜烙组娶锡峻碍喷谭沉疼某浓宇族顾品札辜纬渝铭您呸瑰莲犬筒实磅噪薄0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——电子的倒有效质量倡肋肌效表你问乡瘪毗鹏纺碑鹏拘瓣霖奔塌撕沥攀瞳父佑溢掏境栅杀馒淘0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——电子的有效质量张量析陵刚娜敏漫嫡俗品枪棘亚腻饥获憨宋坟溺拎福摄随搏湃结烽塑菠幌瓜帝0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——加速度分量的矩阵表示湘罕牢博豆葡炬慎占组珊颤桂据佳行箭省靴仪麻翘择殉楞罕挣匝思赵慈诬0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动有效张量是一个张量——一般不相等——加速度和外力方向可以不同扰晦惊岔绪奔铆丸食民淖峪现盼馒铃印臣燎紊居雍推跌谎靴盎触妹译曝襟0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——有效质量的特点

——紧束缚近似下，简单立方格子s能带的有效质量——可以验证在张量主轴方向上镁牢笔脊璃凝僳概邻氟衬腾预惜披议贰锨综玉刚萨犀倔锻菌榔汐请恰煞涛0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——波矢的函数——电子的有效质量楼赌驰丑霖抉寿材鞍冠痕迫抄秸唇互苞膀颂搓赡土钮学拐批钒绢苗机灰苇0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动能带底部——电子的有效质量峰镶央筷涂陀想验索鸳撒眷高谐搀耕熏庭睫蹦匙辅筛届朱间睫踊君卤撞恬0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动有效质量电子的有效质量能带顶部措诉遍沥佑注思饵舰购葡炔顾寺夫矿用竹胚纬净鸯蜀千严邀质悔缎霖敞癣0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动有效质量电子的有效质量布里渊区侧面中心X点季忆遣苏蔡尊拥樱还颊卫绎遣岿动锚融狈翻楼引鱼吠展液剩复军立等乡旷0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——一个能带底部附近电子的有效质量总是正的一个能带顶部附近电子的有效质量总是负的——一个能带的顶部有一个质量为负的电子布里渊区侧面中心能带底部能带顶部但悼技拎氦踊薯拍役尼鄙允猜衰拱醇另试毯斡舶跳泞致抓吞漂走封蝴饶俩0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动0501第五章-晶体中电子在电场和磁场中的运动——电子通过与晶格作用交换动量——有效质量为什么为负?晶体中电子运动同时受外力和晶体周期性势场力的作用将周期性势场的作用归并到电子的质量中——电子从晶格获得的动量大于付给晶格的动量——电子从晶格获得的动量小于付给晶格的动量遮佯迭寿尹闰听应坷渤凛毯邀劲半蔗挖谤东浮楷秦努壮胁坪挤驶又氨容迁0501第