Электронное твердое тело

Известны следующие виды эмиссии электронов твердыми телами термоэлектронная автоэлектронная (или электростатическая) фотоэлектронная (или внешний фотоэффект) вторичная, возникающая при бомбардировке твердого тела тяжелыми частицами (атомами, ионами) или потоком первичных электронов. [c.61]

Ясно, что при взаимодействии света с электронами твердого тела должны выполняться законы сохранения энергии и импульса. Требование выполнения этих законов приводит к тому, что почти во всех механизмах поглощения света, связанных с различными электронными (или дырочными) переходами, принимают участие фононы. Это происходит потому, что значительное изменение импульса электронов в некоторых переходах не может быть обусловлено малыми импульсами фотонов, поглощенных при этих переходах. Это изменение импульса достигается за счет участия в процессе поглощения фононов, которые могут иметь достаточно большой импульс. [c.307]

Принцип действия электронных усилителей основан на явлении электронной эмиссии - испускании электронов твердыми телами при внешнем энергетическом воздействии. Основными частями ламповых усилителей являются триоды, тетроды и пентоды. [c.105]

Следовательно, коэффициенты поглощения для рассеяния электронов будут сильно зависеть не только от природы межатомного взаимодействия, но также от типа проводимых измерений и от используемой при этом аппаратуры. Поэтому детальное обсуждение коэффициентов поглощения для рассеяния электронов отложим до гл. 12, т. е. до тех пор пока не будет рассмотрено более подробно упругое рассеяние электронов твердыми телами. Здесь же заметим лишь, что мнимая часть комплексного эффективного потенциала л(л , у) в выражении (4.24) обычно меньше действительной части у) в 5—50 раз появление комплексности часто можно рассматривать как отклонение от случая чисто упругого рассеяния. [c.93]

Для электронов твердого тела обычно применяют статистику Ферми — Дирака. Эта статистика (распределение) выражается формулой, показывающей вероятность нахождения электрона в состоянии с энергией Е [c.319]

Передача энергии электронов твердому телу. Электроннолучевая обработка материалов основывается на явлении превращения в тепловую энергию кинетической энергии электронов при их торможении в поверхностных слоях твердого тела. Скорость электронов без учета релятивистской поправки составляет [c.150]

ВОЗБУЖДЁННЫЕ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ТВЕРДОГО ТЕЛА [c.431]

Образование локализованных электронных состояний при адсорбции. Первые попытки теоретического обоснования локализации свободных электронов твердого тела на поверхности при хемосорбции были предприняты еще в 40-50-е годы. Анализировалось перераспределение электронной плотности между адсорбированным на идеальной однородной поверхности атомом и электронными уровнями подложки. При этом использовалось как приближение локальной плотности состояний ЛПС), так и одномерная зонная модель (см. п. 1.1). [c.244]

Благодаря наличию у нейтронов магнитного момента они взаимодействуют с магнитными электронами твердого тела поэтому использование нейтронов представляет большую ценность для структурного анализа магнитных кристаллов. В немагнитных материалах нейтроны взаимодействуют с ядрами атомов, образующих решетку. [c.63]

Опыты первого типа дополняют наши сведения об энергиях плазмонов в твердых телах. Опыты второго типа показывают, как межзонные переходы приводят к изменению величины е(м) по сравнению с ее значением для системы типа свободных электронов. Эти опыты позволяют также весьма точно измерить эффективную массу т для рассматриваемых металлов ). Наконец, третья группа опытов дает важные сведения о характерных межзонных переходах в исследуемых кристаллах. Далее, эти измерения позволяют выделить большую область частот, в которой электроны твердого тела ведут себя как свободные. Наконец, оказывается возможным указать момент, когда d-зона (если она имеется) начинает давать заметный вклад в поляризуемость кристалла. [c.268]

Как и всюду в книге, мы считаем, что твердое тело состоит из ионных остовов (т. е. ядер и тех электронов, которые столь сильно связаны с ними, что другие ионы и валентные электроны твердого тела не могут существенно изменить их конфигурацию по сравнению с атомной) и валентных электронов (т. е. электронов, распределение которых в твердом теле может существенно отличаться от конфигурации, существующей в изолированном атоме). Как подчеркивалось ранее, деление на электроны остова и валентные электроны носит условный характер. В металлах (и особенно в простых металлах) в качестве валентных обычно достаточно рассматривать лишь электроны проводимости, относя все остальные электроны к жесткому ионному остову. В переходных металлах, однако, иногда весьма существенно рассматривать электроны верхних й-оболочек как валентные электроны, а не как электроны ионного остова. Утверждая, что в основе схемы классификации лежит распределение валентных электронов, мы хотим лишь сказать, что в ней используются те особенности атомной конфигурации электронов, которые претерпевают существенное изменение, когда отдельные атомы соединяются, образуя твердое тело. [c.5]

Задача 55. Используя упрощенные микроскопические модели, рассмотреть вопрос о возможности возникновения в вырожденном электронном газе упорядоченного состояния — электронного твердого тела. Исследовать характеристики такого фазового перехода и возможную область его реализации. [c.290]

Эйнштейна коэффициенты 279 Электронное твердое тело 290 Электрон-позитронная плазма 240 Энергетический слой 32, 47 Энтропия 8 7, 10, 35 [c.429]

Явление сорбции [36, 61] возникает в результате действия сил притяжения между молекулами газа и атомами на поверхности твердого тела. Различают два вида адсорбции физическую и химическую. В первом случае силами сцепления являются только относительно слабые межмолекулярные силы типа сил Ван-дер-Ваальса, во втором происходит обмен электронами и формируются прочные химические связи между адсорбируемым веществом и твердым телом. Часто бывает так, что физическая адсорбция переходит в химическую, если температура возрастает достаточно для того чтобы обеспечить необходимую энергию активации процессу химической адсорбции. [c.89]

Теория твердого тела не позволяет вычислить заранее величину, а часто даже знак термо-э.д.с. и эффектов Пельтье и Томсона, однако она объясняет большинство свойств термопар. Например, зависимость термо-э.д.с. от давления вытекает из зависимости между уровнем Ферми и постоянной решетки. По той же причине изменения в структуре решетки в результате появления вакансий, а также дальнего или ближнего порядка приведут к изменениям термо-э.д.с. Точно так же введение примесей и механических напряжений окажет влияние на термопару, поскольку термо-э.д.с. очень чувствительна к изменениям в рассеянии электронов. [c.273]

Выше отмечалось, что независимое вычисление излучательных свойств реальных материалов является безнадежной задачей. Однако в соответствии с законом Кирхгофа задачу можно свести к проблеме вычисления поглощения. Эта проблема, по-видимому, проще, так как она имеет отношения к взаимодействию внешнего электромагнитного поля с электронами в твердом теле. Подробное обсуждение этого вопроса не входит в круг задач данной книги, поскольку результаты вычисления поглощательной способности в термометрии используются редко. Однако качественные расчеты поглощательной способности металлов и диэлектриков могут быть сделаны, в частности, в низкочастотной области, где применима классическая электромагнитная теория. Точность результатов такого расчета свойств индивидуальных материалов для оптической термометрии недостаточно высока. Хороший обзор оптических свойств металлов и диэлектриков сделан в работе [84]. [c.326]

Ионизации частиц твердого тела при высоких температурах посвящены работы [15, 185, 714], авторы которых использовали аналогию с ионизацией газа. oy [728] изучал взаимодействие между электронами, испускаемыми нагретыми твердыми частицами и пространственными зарядами системы газ — твердые частицы. В соответствии с другими методами электризации частиц эта реакция называется термической электризацией. Показано, что при температурах порядка 10 К ионизация газа может быть незначительной, а термоэлектронная эмиссия, которой противодействуют пространственные заряды, становится доминирующим механизмом, так что время достижения равновесия чрезвычайно мало. [c.446]

Распределение электронов проводимости в твердом теле подчиняется статистике Ферми — Дирака (рис. 2.1). С повышением температуры тепловую энергию воспринимают только внешние валентные электроны, переходящие на еще более высокие энергетические уровни, которые у металлов обычно свободны. [c.31]

Энергетические уровни электронов в твердом теле объединены в серии и образуют энергетические зоны. Число расщепленных уровней в каждой зоне равно числу атомов, объединенных в кристалл. Установлено наличие трех зон нижняя зона валентных связей запрещенная зона зона проводимости. [c.32]

Следует отметить, что свободные электроны есть во всех твердых телах, как в проводниках, так и в изоляторах разница состоит в их количестве. [c.33]

Эти формулы применяют для простейшей модели электрона. Реальный пробег электрона в твердом теле, зависящий от его (электрона) подвижности, значительно больше межатомных рас- [c.33]

Прежде всего общим свойством всех макроскопических объектов является то, что составляющие их частицы находятся в непрерывном движении. Правда, характер этого движения и законы, которые им управляют, как будто совершенно различны в различных объектах. В газах, например, молекулы свободно движутся по всему объему, лишь относительно изредка сталкиваясь друг с другом. В твердых телах атомы, напротив, сильно связаны между собой и могут лишь слегка колебаться около положений равновесия. Еще более могучим является обменное взаимодействие между электронами в металле, но оно совсем не похоже на взаимодействие между молекулами газа или атомами твердого тела. Оказывается, однако, что существует одна общая черта, одинаково характерная для всех этих разных движений их хаотичность. [c.13]

Основной гамильтониан твердого тела. В определенном приближении твердое кристаллическое тело можно считать состоящим из отдельных самостоятельных частей — ансамблей электронов и ионов, следовательно, модель твердого тела может быть представле на как совокупность взаимодействующих между собой частиц. Основной гамильтониан, описывающий модель твердого тела, будет [c.41]

Как известно, материей называется объективная реальность, существующая независимо от нашего сознания. Особое значение для нас в дальнейшем имеет та форма материи, которая называется веществом. Из вещества состоят все физические тела твердые тела и газы, а также молекулы и элементарные частицы — электроны, протоны, нейтроны и т. д. ). [c.15]

Глава 8 (Элементарная динамика твердых тел). В курс, преподаваемый по минимальной программе, эту главу можно не включать. В демонстрации входят гироскоп, ядерный магнитный резонанс или электронный парамагнитный резонанс и опыты с колесом и осью. [c.15]

Так как движение электронч во внешнем электрическом поле связью с изменением его скорости и энергии, то на энергетической схеме такое движение соответствует перемещению электрона по близлежащим уровням разрешенной зоны. Это означает, что принимать участие в электропроводности могут только те электроны твердого тела, которые расположены в зонах, не полностью заполненных электронами. [c.50]

Поскольку полученная величина не является свойством самого атома и поскольку первое борновское приближенйе имеет очень ограниченные рамки применимости для рассеяния электронов, в особенности для рассеяния электронов твердыми телами, исполь зование такой основы для введения определения неправомерно Использование указанной величины повлекло за собой значитель ную путаницу в литературе Тем не менее таблицы приводятся имен но для значений /рв (и) в ангстремах например, такие табулирован ные значения приведены в Интернациональных таблицах, т.3,4 [c.88]

Эйнштейн показал необходимость нринисать кванту света помимо энергии Е = также и имнульс р = Е с, направление которого совпадает с направлением распространения света. Исходя из гипотезы световых квантов он объяснил ряд закономерностей фотоэффекта (испускание электронов твердыми телами иод действием электромагнитного излучения), люминесценции, фотохимических реакций [c.18]

В процессах взаимодействия сильных полей с твердыми телами могут в одном резонансном процессе рождаться или уничтожаться одновременно несколько фотонов и квазичастиц в различных модах [4.-22]. Такое явление можно использовать для единого описания нелинейных процессов, в которых устанавливается взаимосвязь различных участвующих во взаимодействии возбуждений (например, экситонов, поляритонов, плазмонов) между собой и с принимающими участие в процессах фотонами. Следует отметить, что в этой области проводятся интенсивные теоретические и экспериментальные исследования [4.-23—4.-25]. Двухфотонное поглощение и генерация фотонов на суммарной частоте могут быть связаны с объединением двух поляритонов, т. е. с процессом их слияни-я. Вновь возникшая частица может быть чистым экситоном электронов твердого тела или поляритоном. При исследованиях были получены данные об угловой и частотной зависимостях процесса слияния поляритонов, об относительном количестве участвующих в этом процессе поляритонов и о свойствах результирующих поляритонов. [c.489]

При выборе модели электронного твердого тела целесообразно воспользоваться эйнштейновской идеей (гл. 2, 4, п.б)-1). Каждый электрон, находящийся в узле своей решетки, испытывает силовое воздействие (кулоновское отталкивание) не только со стороны близ- ко. расположенных, но и в силу дальнодействующего характера кулоновского потенциала всех вообще электронов системы, Офаничиваясь, как всегда, случаем малых колебаний, можно считать, что каждый электрон находится в параболической потенциальной яме, которая при пренебрежении эффектами анизотропии является сферической и имеет вид /2ГПУ (ж -Ьу -Ьг ), Для удельных значений величин внутренней и свободной энергии имеем [c.290]

Электронный луч представляет собой сжатый поток электронов, перемещающийся с большой скоростью от катода к аноду в сильном электрическом поле. При соударении электронного потока с твердым телом более 99 % кинетической энергии электронов переходит в тепловую, расходуемую на нагрев этого тела. Температура в месте соударения может достигать 5000—6000 °С. Электронный луч образуется за счет эмиссии электронов с нагретого в вакууме 133 (10 -i-10 ) Па катода У и с помощью электростатических и элек- [c.202]

Рассмотрим сначала простейшее представление электрический ток — это движение электронов под воздействием приложенного электрического поля. В металлах число электронов, участвующих в электропроводности, зависит от структуры кристалла, а для одновалентных металлов —это один электрон на атом Поведение электрона, находящегося в твердом теле, удобнее всего описывать в трехмерной системе координат, для которой три декартовы координаты кх, ку и кг являются компонентами волнового числа к. Электрону с энергией Е и импульсом р соответствует волновое число к. Согласно уравнению де Бройля, р=Ьк (где Й—постоянная Планка, деленная на 2л) и Е р 12т. Положение электрона в -пространстве характеризуется вектором к, пропорциональным импульсу электрона. В ыеталле, содержащем N свободных электронов, при абсолютном нуле температуры электроны займут N 2 низших энергети- [c.187]

Зонная структура твердого тела является результатом взаимодействия волновой функции электрона с рещеткой. Зонная структура позволяет найти частоты и направления, для которых волновая функция электрона может или не может проходить через решетку. Отражение электронной волны под углами Брэгга от кристаллографических плоскостей является идеально упругим и не вносит вклада в электрическое сопротивление. Для каждого кристалла и каждой электронной конфигурации условия Брэгга налагают определенные ограничения на направление волнового вектора и значения энергий, которые может принимать электронная волна. Эти ограничения в направлениях и значениях энергий приводят к появлению щелей в почти непрерывном спектре энергий и направлений. Именно эти щели (порядка 1 эВ для полупроводников и 5 эВ или больше для хороших диэлектриков) обусловливают сильнейшие различия между металлами, полупроводниками и диэлектриками (рис. 5.2). Для металлов характерно, что уровень Ферми оказывается внутри зоны, имеющей вакантные энергетические уровни. Полупроводники имеют полностью заполненную разрешенную зону. Ширина запрещенной зоны у них невелика, н поэтому ие большое число электронов при тепловом возбуждении может перейти в расположенную выше разрешенную зону. Диэлектрик отличается от полупроводника тем, что его запрещенная зона очень велика, и практически ни один возбужденный электрон не может ее преодолеть. [c.190]

И В этом случае величина а максимальна для данного В. При более высоких значениях К в зависимости от его соотношения с В твердые частицы могут стать положительно или отрицательно заряженными (в этом случае электроны эффективно накапливаются на твердых частицах). Видно, что твердые частицы стремятся стать отрицательно заряженными при низком потенциале ионизации газа и высоком термоэлектронном потенциале твердого тела. Кружками на фиг. 10.7 показаны приблизительные асимптотические состояния для описанных ниже экспериментов. Пунктирные линии для каждой величины К на фиг. 10.7 являются пределами для любого газа, образующего тяжелые ионы те1т 0). Видно, что в области значений а вблизи или более 0 величина т /тг не влияет на соотношение между, а, В и К. [c.457]

Статистическая физика—наука о самых общих свойствах макроскопических объектов, т.е. таких объектов, которые составлены из множества микроскопических частиц. Этими частицами могут быть, например, атомы или молекулы, и тогда мы имеем дело с неметаллически1Щ1 твердыми телами, жидкостями или газами. Ими могут быть электроны и ионы, составляющие плазму, или электроны и ионы, образующие металл. Свет, рассматриваемый как совокупность фотонов, или ядерная материя, рассматриваемая как совокупность нуклонов, тоже являются макроскопическими объектами и подлежат изучению методами статистической физики. [c.9]

НеТкй тбиЛовьШп упругими колебаниями решетки (ре -шеточная теилоироводность), движением электронов и столкновениями их с атомами (электронная теплопроводность). А. Ф. Иоффе [126] показал, что хорошо соблюдается аддитивность электронной и решеточной долей теплопроводности твердого тела, т. е. [c.157]

Действие излучения на материалы. При оценке действия радиации на твердое тело констатируется изменение какого-либо свойства или ряда свойств тела, соответствующее определенной степени воздействия излучения, которую характеризуют дозой облучения. Доза — количество энергии, полученное единицей массы вещества в результате облучения. Взаимодействие излучений с твердым телом представляет собой сложное явление, которое в общем случае сводится к следующему возбуждение электронов, возбуждение атомов и молекул, ионизация атомов и молекул, смещение атомов и молекул с образованием парных дефектов Френкеля. Кроме того, в результате воздействия излучений возможны ядерные и химические превращения, а также протекание фотолити-ческих реакций. Все это приводит к уменьшению плотности, изменению размеров, увеличению твердости, повышению предела текучести, уменьшению электросопротивления, изменению оптических характеристик тела. Знание изменений свойств под действием облучений особенно важно при создании ядерно-энергетических установок, ряда устройств космических аппаратов [52]. Покрытия в космическом пространстве испытывают воздействие радиации, состоящей из электромагнитного излучения и потока частиц. Каждое [c.181]

Согласно электромагнитной теории под действием света, падающего, например, на поверхность твердого тела, должны приходить в вынужденные колебания одновременно все электроны в слое вещества та1сой толщины, на которую проникает в него электромагнитная (световая) волна. [c.301]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...