Щелочные металлы в модели свободных электронов

Для пленки Ag измерения функции потерь L H(o) с помощью аппаратуры высокого разрешения дали близкие значения Й п = 3,78 эВ и Й з — 3,6 эВ [900]. Экспериментальное значение оказалось меньше предсказываемого формулой (404), потому что для Ag модель свободного электронного газа является плохим приближением. В то же время для щелочных металлов наблюдаемые частоты поверхностных плазмонов близки к значениям oj, рассчитанным по формуле (404). [c.290]

Большая часть экспериментальных доказательств, и успех теории почти свободных электронов наводят на мысль, что модель свободных электронов верна для жидких щелочных металлов — этого следовало ожидать, так как и в твердом состоянии они обнаруживают соответствие с поведением почти свободных электронов [47]. [c.143]

Сомнительно, можно ли в теоретических и других целях рассматривать электроны (за исключением жидких щелочных металлов, которые приблизительно подчиняются модели свободных электронов в твердом состоянии) как свободные. Для более точного понимания структуры жидких металлов необходимы детальные исследования, возможно, в комбинации с методами прямой дифракции. Но, возможно, структура, содержащая гомеополярную связь, может существовать небольшими сгустками или островами в любой структуре сразу, прямо при переходе из структуры твердого состояния в динамическом равновесии с более разреженными металлическими структурами. Эти сгустки несомненно будут недолговечными, со временем жизни, скажем, 10 —10 ° сек, большим по сравнению со временем релаксации жидкости для диффузионного движения, равным сек, но каж- [c.167]

Следовательно, щелочные металлы дают замечательный пример применимости модели свободных электронов Зоммерфельда. Однако было бы ошибкой сделать отсюда вывод, что в щелочных металлах очень мал эффективный кристаллический потенциал. В действительности это лишь означает, что для описания электронов проводимости в щелочных металлах хорошо подходит метод [c.284]

Двигаясь влево по периодической таблице от IV группы, мы встречаемся с семейством металлов. Иными словами, ковалентная связь усиливается настолько, что плотность электронов в области между узлами достигает значительной величины и возникает заметное перекрытие зон в /с-пространстве. Лучшими примерами металлических кристаллов могут служить щелочные металлы I группы, во многих отношениях точно описываемые моделью свободных электронов Зоммерфельда, согласно которой валентные электроны совершенно отделены от ионного остова и образуют газ почти однородной плотности. [c.22]

Как можно ожидать, одновалентные металлы имеют наиболее простые поверхности Ферми, а из числа одновалентных щелочные металлы обладают простейшими ПФ, которые лишь слегка отличаются от идеальной сферической поверхности модели свободных электронов. Из-за малой величины этих отклонений частота F лишь незначительно изменяется с направлением, и чувствительный метод измерения AF состоит в наблюдении осцилляций при вращении образца в постоянном магнитном поле Я. Поскольку отношение F/H имеет обычно порядок нескольких тысяч (3600 для К при 5 10" Гс), прохождение одной осцилляции при вращении образца соответствует относительному изменению частоты F, равному [c.230]

В среде, состоящей из связанных осцилляторов Лорентца, могут распространяться поперечные и продольные волны. Частоту соп продольных плазменных колебаний для модели Друде найдем согласно (388) путем приравнивания нулю выражения (399). Часто в области плазменного резонанса величиной Вз. можно пренебречь. Тогда вместо условия е (сОп)=0 допустимо принять б] (сйп)=0, что дает на основании (400) сОп р. Иными словами, плазменный резонанс в этом приближении происходит при плазменной частоте свободного электронного газа, как это и наблюдается у щелочных металлов. [c.289]

В щелочных металлах положение кажется несколько странным с точки зрения рассматриваемого подхода. Дело в том, что их спектры очень близки к спектру свободных электронов, в то время как значения е /(яМ для них сравнительно велики. Однако здесь нет никакого противоречия, так как при немалых значениях этого параметра модель просто неприменима и не может быть использована для каких-либо предсказаний ). [c.271]

Эта глава будет посвящена изучению взаимодействия между электронами в металлах. Мы воспользуемся простой моделью металла, в которой периодически распределенный заряд ионов заменен равномерно размазанным по всему кристаллу положительным компенсирующим зарядом. Такая модель газа взаимодействующих электронов лучше всего описывает простые металлы (например, щелочные), в которых электроны ведут себя почти как свободные, т. е. периодический потенциал может рассматриваться как малое возмущение, лишь слабо искажающее движение электронов. Возможно, что эта модель дает также неплохое приближение и для всех металлов, исключая переходные и редкоземельные в последних двух случаях периодическое поле играет суще-ственную роль. [c.82]

Межзонные переходы в щелочных металлах объясняются в рамках модели совершенно свободных электронов, т. е. для них нет необходимости принимать во внимание какие-либо искажения зон свободных электронов, обусловленные потенциалом решетки. Пример, рассматриваемый теперь, более сложен соответствующий переход происходит между двумя уровнями, волновые векторы которых лежат на брэгговской плоскости, и расщепление этих уровней возникает в первом порядке по периодическому потенциалу в модели почти свободных электронов. [c.303]

Данные, приведенные в табл. 5, показывают, что среди щелочных металлов особое положение занимает натрий, у которого отношенне наблюдаемого сопротивления к вычисленному имеет самое низкое значение. (Калий находится на втором месте, но очень близок к натрию.) Этот результат можно рассматривать как доказательство того, что у натрия относительная энергия взаимодействия имеет минимальное значение. По-видимому, он свидетельствует также о том, что натрий лучше всех других металлов соответствует идеализированной модели свободных электронов . Бардин [97, 98] несколько улучшил модель рассеяния и показал, что результаты исследования натрия хорошо согласуются с развитой им теорией. Данные, относяш иеся к калию, находятся в удовлетворительном согласии с теорией, в то время как рубидий и цезий обладают сопротивлением, которое значительно превосходит теоретическое значение. Бардин учел тот факт, что когда поны смеш ены из своих положений равновесия упругими волнами, распространяющимися в решетке, то они создают при этом возмущенное распределение зарядов, которое в свою очередь вызывает рассеяние электронов проводимости aMif электроны проводимости имеют тенденцию группироваться таким образом, чтобы компенсировать нарушенное распределение зарядов. Это явление можно назвать динамическим экранированием. Конечно, и в статических условиях электроны имеют тенденцию экранировать заряды ионов, а с этой точки зрения модель Блоха соответствует но существу почти полному экранированию зарядов ионов. Действительно, ири полном отсутствии экранирования иона, рассматриваемого как точечный заряд, потенциальная энергия электрона вблизи него была бы равна—е 1г при наличии экранирования потенциальная энергия электрона убывает с расстоянием быстрее, а именно по закону—(е //-)й [48,37] (стр. 86). В модели Блоха подразумеваетс>], что ири этом получается формула (17.1). Из приближенной теории [c.195]

Для реальных металлов плотности электронного газа соответствуют значениям 7, , в интервале 1,8 г <5,6, г. с. промежуточным плотностям. Для оценки К. э. щелочных металлов можно применить модель свободного электронного газа, без учёта крясталлич. решётки. [c.467]

Теорию Займана можно использовать для вычисления удельного сопротивления чистых жидких металлов из экспериментальных данных по дифракции. Это было сделано для нескольких металлов [316, 317]. В большинстве случаев совпадение всегда было хорошим, однако пока не ясно, теория или данные по дифракции являются источником расхождения. Теория Займана основана на существенных допушениях, наиболее значительное из которых модель почти свободных электронов. Использование ее при изучении жидких металлов уже критиковалось [312, 318]. На основании экспериментальных исследований допускается, что модель почти свободных электронов можно применить к щелочным металлам и, возможно, немногим металлам с более высокой валентностью, но вообще средний свободный пробег электрона, определенный экспериментально, короче предсказанного на основании модели свободных электронов. Это особенно относится к жидким металлам со сложной структурой, таким, как галлий, в то время как в олове, к нашему удивлению, электроны ведут себя почти как свободные [319]. Поэтому использование теории Займана для некоторых металлов ставится под вопрос. [c.108]

В гл. III после описания модели свободных электронов Зоммерфельда — Хартри обсуждается аппроксимация Хартри — Фока. Затем дается предварительный и, по существу, исторический обзор работ по изучению взаимодействия в плотном электронном газе. Описаны приближения Вигнера, Бома и Пайнса и Гелл-Манна и Бракнера. Элементарным образом вводятся физически важные понятия экранирования и коллективных колебаний (плазмонов). Далее, несколько формально, даются определения динамического форм-фактора и диэлектрической проницаемости, зависящей от частоты и от волнового вектора. Показывается, как с помощью этих величин можно весьма просто вычислить ряд взаимосвязанных характеристик системы электронов. Сюда относятся, в частности, временная функция корреляции для операторов плотности, сечение рассеяния быстрых заряженных частиц, бинарная функция распределения, а также энергия основного состояния. Упор здесь делается на точное определение отклика системы на продольные поля, изменяющиеся как во времени, так и в пространстве. Затем в приближении хаотических фаз находится выражение для диэлектрической проницаемости системы. В этом же приближении вычисляются и все остальные характеристики, перечисленные выше. Заключительный параграф этой главы посвящен рассмотрению взаимодействия между электронами в простых металлах. Показывается, что аппроксимация хаотических фаз здесь неприменима, после чего дается расчет корреляционной энергии, удельной теплоемкости и спиновой восприимчивости щелочных металлов. [c.29]

В отношении механизма электронного перехода, связанного с экситонным поглощением, и модели самого экситона могут быть две альтернативы переход электрона в какое-то возбужденное состояние иона хлора или переход электрона с иона хлора на соседний ион щелочного металла. Совершенно бесспорно, что собственное поглощение щелочно-галоидных кристаллов обусловлено поглощением света ионами галоида. В связи с этим можно полагать, как и поступает Декстер [15] в своих вычислениях, что возбужденный электрон преимущественно связан с ионом галоида, возбужденное состояние которого подобно 3p 4sP состоянию. Стедует отметить, что для свободных отрицательных ионов водорода теоретически доказана возможность существования дискретных уровней энергии, расположенных ниже потенциала ионизации [23]. Напряженность поля, в котором находится избыточный электрон в отрицательном ионе водорода, падает более быстро с расстоянием по сравнению с кулоновским полем. Поэтому в таком поле может быть только ограниченное число дискретных состояний. [c.13]

Zi-центры образуются при аддитивном окрашивании или под действием рентгеновых лучей в результате захвата двухвалентными ионами Са+ +, Sr++ и Ва + + свободных электронов и представляют собой, по Зейтцу [325], ионы Са+, Sr+или Ва+, замещающие в нормальных узлах решетки соответствующие ионы щелочного металла. Зейтц приводит также структурные модели для Zg и Z.j-ueHTpoB, согласно которым первый представляет собой Zi-центр, ассоциированный с парой вакансий противоположного знака, а последний рассматривается как Zg-ueHTp, захвативший еще один электрон, т. е. как нейтральные атомы кальция, стронция или бария, расположенные по соседству с парой вакансий. [c.230]

Сопоставление результатов расчетов поверхностного натяжения металлов, выполненных на основе модели "желе", с экспериментальными данными, позволило заю1ючить, что эта модель адекватна только для щелочных мета тлов с достаточно низкой электронной плотностью (п < 2,510 2 см ). Для металлов с более высокой концентрацией электронов, в которых среднее расстояние между свободными электронами и ионами решетки мало, пренебрегать периодическим потенциа юм кристаллической решетки уже нельзя. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...