固體物理 電子教案 5.5費米面的構(gòu)造法.ppt_第1頁
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文檔簡介

第五節(jié) 費米面的構(gòu)造法,本節(jié)主要內(nèi)容:,5.5.1 自由電子費米面,5.5.2 近自由電子費米面,5.5 費米面的構(gòu)造法,本節(jié)從自由電子模型的費米面過渡到準自由電子模型的費米面，從而說明在絕對零度時，在弱周期場的作用下，費米面的構(gòu)造方法(下面我們以二維正方晶格為例來加以說明)。,設晶體中有N個原胞，考慮到每個波矢狀態(tài) 可以容納自旋相反的兩個電子，所以在簡約布里淵區(qū)中有2N個電子狀態(tài)，用 A*表示簡約布里淵區(qū)的面積，則在 空間單位面積中的電子狀態(tài)數(shù)是：,5.5.1 自由電子費米面,1.費米半徑,設每個原胞中有個電子，則晶體中總的電子數(shù)是,若二維正方晶格的晶格常量為a，,所以費米半徑為,簡約布里淵區(qū)的面積：,2/a，,則其倒格邊長為：,=1,=3,=5,根據(jù)以上說明，構(gòu)造費米面應按如下步驟：,1.畫出布里淵區(qū)的廣延區(qū)圖形；,2.畫出自由電子費米球(面)(費米面的廣延區(qū)圖)；,3.將落在各個布里淵區(qū)的費米球片斷平移適當?shù)牡垢袷高M入簡約布里淵區(qū)中等價部位(費米面的簡約區(qū)圖)。,=1,=2，3,=4，5，6,根據(jù)以上說明，構(gòu)造費米面應按如下步驟：,1.畫出布里淵區(qū)的廣延區(qū)圖形；,2.畫出自由電子費米面(費米面的廣延區(qū)圖)；,3.將落在各個布里淵區(qū)的費米球片斷平移適當?shù)牡垢袷高M入簡約布里淵區(qū)中等價部位；,4.對自由電子費米面加以修正，即費米面同布里淵區(qū)邊界垂直相交，尖角處

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