Щелочные металлы зонная структура и поверхность Ферми

Обратимся теперь к зонной структуре некоторых важнейших металлов. Если мы остановимся сначала на одновалентных щелочных металлах, то обнаружим у них сравнительно простую структуру валентной зоны. Форма поверхности Ферми у них близка к с рической, поэтому приближение свободных электронов пра- [c.103]

Анализ значений D , приведенных в табл, 1, показывает, что поверхность Ферми касается границ зоны в случае благородных металлов (гране-центрированная структура) и в случае двух тяжелых щелочных металлов рубидия и цезия (объемноцентрированная структура). В случае натрия такого касания не происходит. Это согласуется с приведенным выше выводом о том, что вероятность касания поверхностью Ферми границ зоны меньше в случае легких щелочных металлов. [c.271]

В металлах значения R также отличаются разнообразием, связанным со сложностью зонной структуры и формы поверхности Ферми. Для щелочны с металлов. Mg, Са, А) и Ga эксперимент хорошо согласуется с элементарной теорией. Для нек-рых металлов часто привлекается двухзонная модель [5], приводящая в случае слабого поля к выражению, аналогичному (9). [c.380]

Свойства щелочных металлов являются уникальными в том отношении, что только они обладают почти сферическими поверхностями Ферми, целиком лежащими внутри одной зоны Бриллюэна. Благодаря этой особенности детальный полуклассический анализ, проведенный в гл. 12, в применении к кинетическим свойствам щелочных металлов сводится к простой теории свободных электронов Зоммерфельда, обсуждавшейся в гл. 2. Поскольку для свободных электронов анализ проводится гораздо проще, чем для блоховских электронов в общем случае, щелочные металлы представляют собой ценный испытательный полигон для исследования различных сторон поведения электронов в металле, поскольку здесь нам не приходится сталкиваться с колоссальными аналитическими трудностями, связанными с зонной структурой. [c.287]

После того как создана достаточно подробная качественная модель различных листов поверхности Ферми и произведена проверка этой модели по зависимости Р от ориентации в разных плоскостях вращения, модель должна быть задана в более точном количественном виде и должны быть определены ее параметры. Лучше всего, если поверхность может быть задана аналитическим выражением, з итывающим симметрию кристалла и содержащим только несколько параметров, которые находятся эмпирически При подгонке этого выражения к экспериментальным данным по частотам. Задать поверхность таким образом оказывается возможным только для нескольких металлов (например, с помощью разложения по кубическим гармоникам для щелочных металлов, разлоясения в ряды Фурье для благородных металлов или аппроксимации эллипсоидами в случае Ы). Преимущество такого способа заключается в том, что он дает простое объективное описание поверхности, не связанное с какой бы то ни было теорией зонной структуры. Правда, в последние годы расчеты зонных структур становятся эсе более надежными и возможен также иной подход (в некоторых случаях единственно применимый) — сопоставление измеренных значений Р с предсказаниями параметризованного расчета зонной структуры, параметры которого [например, фазовые сдвиги и энергия Ферми в методе Корринги — Кона — Ростокера (ККР) или набор коэффициентов псевдопотенциала] используются как подгоно ые при аппроксимации экспериментальных данных. Этот подход требует более сложных вычислений, так как переход к -спектру от принятых [c.225]

Эксперименты по аннигиляции позитронов, имеющие, как уже говорилось, то преимущество, что они не требуют низких температур и, кроме того, нечувствительны к электронному рассеянию, подтверждают форму ПФ благородных металлов, определенную с помощью эффекта дГвА, хотя достигнутая точность составляет в лучшем случае около 1%. Однако интерпретация результатов этих экспериментов — довольно тонкое дело (хороший обзор относящихся сюда вопросов содержится в работе [42]), и однозначное восстановление поверхности Ферми по экспериментальнбш данным возможно только в относительно простых случаях (например, для щелочных или благородных металлов). В более сложных случаях имеет место скорее обратная ситуация — для известной ПФ можно провести сравнение результатов наблюдений с предсказаниями расчетов зонной структуры и проверить таким образом надежность расчетов. Метод аннигиляции позитронов становится действительно незаменимым для определения ПФ неупорядоченных сплавов, в которых осцилляции дГвА слишком слабы, чтобы их можно было наблюдать. Одним из примеров, демонстрирующих значение этого метода, являются эксперименты в Си, результаты которых указывают на то, что шейки ПФ Си продолжают существовать и при увеличении числа электронов на атом вплоть до 30% (например, путем введения 30% Zn) диаметр шейки для таких сплавов, грубо говоря, удваивается по сравнению с ПФ чистой меди [43]. [c.258]

Чтобы решить задачу обращения (8.12) и получить г (к) из значений температуры Дингла, измеренных при разных ориентациях, надо начать с разложения функции т(к) в ряд по подходящему базису. Коэффициенты разложения и являются подлежащими вычислению параметрами. Для кристаллов кубической симметрии подходят те же методы, которые использовались в гл. 5 при определении формы поверхности Ферми, и, как и при обращении данных для определения ПФ, для благородных металлов лучше подходит разложение в ряд Фурье (5.7), а для щелочных металлов— разложение по кубическим гармоникам (5.2). Более общий способ обращения, основанный на параметризации зонной структуры, будет рассмотрен позднее. Если в общем случае разложение представить в виде [c.451]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...