ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Энергетические зоны в кристаллах из "Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы (электроматериаловедение) " В периодическом поле для электронов не все значени я энергии являются разрешенными. Для каждого направления движения определенные интервалы энергии яв-. ляются запрещенными, в связи с чем энергии электронов подразделяются на полосы или зоны разрешенных энергий, которые отделены друг от друга запрещенными зонами. [c.11] При формировании кристалла, т. е. при сближении атомов, их внешние электронные оболочки не только соприкасаются, но и перекрываются. В результате энергетические уровни атомов расщепляются, образуя энергетическую зону с интервалом энергии в этом случае электроны могут перейти без затраты энергии на соответствующий энергетический уровень соседнего атома и, таким образом, свободно перемещаться вдоль всего кристалла. [c.11] Таким образом, в отличие от изолированных атомов, для которых отдельным уровням состояния соответствуют определенные значения энергии электронов, у кристаллов энергетические уровни расщепляются при перекрытии уровней. [c.11] Схема образования энергетических зон в кристалле из энергетических уровней (Is, 2s, 2р, 3s, Зр) изолированных атомов показана на рис, 2. [c.11] По мере сближения атомов энергетические уровни не только расширяются, но и смещаются. Последнее объясняется тем, что при сближении электроны взаимодействуют не с одним атомом, а со всеми атомами кристалла. [c.12] Число уровней (квантовых состояний), в которых наблюдается расщепление, равно числу атомов. Для двухатомного взаимодействия возникает только два расщепленных уровня, однако в кристалле каждый одиночный атомный п энергетический уровни создают квазинепрерывную полосу уровней. [c.12] В зависимости от характера взаимодействия атомов и их электронных уровней значения энергии в отдельных зонах могут быть разделены запрещенной зоной или перекрываться. [c.12] Ферми является константой, характеризующей электрические свойства металлов. [c.13] В металлах для значительного перекрытия энергер-ческих полос Достаточно расширения валентных эМк-тронных уровней и их повышения даже при равновесных межатомных расстояниях в решетке. [c.13] Зонная структура твердого тела изменяется в зависимости от природы вещества (рис. 4). [c.13] Вернуться к основной статье