Ελεύθερα ηλεκτρόνια στα μέταλλα-σχέση διασποράς



Σχετικά έγγραφα
Ηλεκτρονική δομή ημιαγωγών-περίληψη. Σχέση διασποράς για ελεύθερα ηλεκτρόνια στα μέταλλα-

Ελεύθερα ηλεκτρόνια στα μέταλλα-σχέση διασποράς (μέρος 2)

Πυκνότητα καταστάσεων g(e)

Κεφάλαιο 7. Ηλεκτρονική δομή τω ων στερεών

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ. Θεωρητικη αναλυση

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β. ΚΑΤΑΜΕΤΡΗΣΗ ΚΑΝΟΝΙΚΩΝ ΤΡΟΠΩΝ - ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ D.O. S Density Of States

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β. υποθέτουμε ότι ένα σωματίδιο είναι μέσα σε ένα μεγάλο (ενεργειακή κβαντοποίηση) αλλά πεπερασμένο κουτί (φρεάτιο δυναμικού):

Κεφάλαιο 7: Η Ηλεκτρονική Δομή των Στερεών ( με άλλα λόγια: το ηλεκτρόνιο στο στερεό)

John Bardeen, William Schockley, Walter Bratain, Bell Labs τρανζίστορ σημειακής επαφής Γερμανίου, Bell Labs

Ελεύθερα Ηλεκτρόνια στα Στερεά

Ελεύθερο ηλεκτρόνιο: η E k 2. Η κυματοσυνάρτηση ψ(r) του ελεύθερου e είναι λύση της Schrödinger:

Κεφάλαιο 6. Ελεύθερα α Ηλεκτρόνια στα Στερεά

Κεφάλαιο 39 Κβαντική Μηχανική Ατόμων

Μοντέρνα Φυσική. Κβαντική Θεωρία. Ατομική Φυσική. Μοριακή Φυσική. Πυρηνική Φυσική. Φασματοσκοπία

Περιεχόμενο της άσκησης. Προτεινόμενη βιβλιογραφία. Π.Βαρώτσος, Κ.Αλεξόπουλος «Φυσική Στερεάς Κατάστασης»

. Να βρεθεί η Ψ(x,t).

Κυματική φύση της ύλης: ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Φωτόνια: ενέργεια E = hf = hc/λ (όπου h = σταθερά Planck) Κυματική φύση των σωματιδίων της ύλης:

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ - Ενότητα 5

Εφαρμογές κβαντικής θεωρίας

Δομή Διάλεξης. Εύρεση ακτινικού μέρους εξίσωσης Schrödinger. Εφαρμογή σε σφαιρικό πηγάδι δυναμικού απείρου βάθους. Εφαρμογή σε άτομο υδρογόνου

1 p p a y. , όπου H 1,2. u l, όπου l r p και u τυχαίο μοναδιαίο διάνυσμα. Δείξτε ότι μπορούν να γραφούν σε διανυσματική μορφή ως εξής.

Διάλεξη 1: Κβαντομηχανική σε τρεις διαστάσεις

Κεφάλαιο 5. Ηλεκτρόνια δεσμού και περιοδικό δυναμικό

Λύσεις 9 ου Set Ασκήσεων Κβαντομηχανικής Ι

16/12/2013 ETY-202 ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 09. ΤΑΥΤΟΣΗΜΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ. 1396; office Δ013 ΙΤΕ. Στέλιος Τζωρτζάκης ΤΑΥΤΟΣΗΜΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ

Από τι αποτελείται το Φως (1873)

Εισαγωγή σε προχωρημένες μεθόδους υπολογισμού στην Επιστήμη των Υλικών

Κύριος κβαντικός αριθμός (n)

Ατομική δομή. Το άτομο του υδρογόνου Σφαιρικά συμμετρικές λύσεις ψ = ψ(r) Εξίσωση Schrodinger (σφαιρικές συντεταγμένες) ħ2. Εξίσωση Schrodinger (1D)

Spin του πυρήνα Μαγνητική διπολική ροπή Ηλεκτρική τετραπολική ροπή. Τάσος Λιόλιος Μάθημα Πυρηνικής Φυσικής

ETY-202 ΟΙ ΓΕΝΙΚΕΣ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΤΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΔΩΝ ΑΡΧΩΝ ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 03. ΟΙ ΓΕΝΙΚΕΣ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ. Στέλιος Τζωρτζάκης 1/11/2013

Κεφάλαια (από το βιβλίο Serway-Jewett) και αναρτημένες παρουσιάσεις

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

Κβαντομηχανική ή κυματομηχανική

Δομή ενεργειακών ζωνών

1.1 Ηλεκτρονικές ιδιότητες των στερεών. Μονωτές και αγωγοί

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Κβαντική Θεωρία ΙΙ. Κεντρικά Δυναμικά Διδάσκων: Καθ. Λέανδρος Περιβολαρόπουλος

Η Ψ = Ε Ψ. Ψ = f(x, y, z, t, λ)

Μηχανική του στερεού σώματος

Κεφάλαιο 9: Κίνηση των Ηλεκτρονίων και Φαινόμενα Μεταφοράς

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

KΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

Κεφάλαιο 38 Κβαντική Μηχανική

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

Φυσική για Μηχανικούς

Μοριακά Τροχιακά ιατοµικών Μορίων

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΑΤΟΜΙΚΗΣ (FineStructureA) Ακαδ. Ετος: Ε. Βιτωράτος

Ατομική Φυσική. Η Φυσική των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

β διάσπαση II Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Κεφάλαιο 1. Κβαντική Μηχανική ΙΙ - Περιλήψεις, Α. Λαχανάς

ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ ΓΙΩΡΓΟΣ ΤΣΙΓΑΡΙΔΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Πειραµατική Θεµελείωση της Φυσικής

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Χ. Πετρίδου. Μάθημα 4: Σκέδαση αδρονίων και O Xρυσός Kανόνας του Fermi

Εργαστηριακή Άσκηση Β3: Πειράματα περίθλασης από κρύσταλλο λυσοζύμης

website:

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

ΝΑΝΟΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΕΛΛΑ ΚΕΝΝΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ

Εφαρμογές της κβαντομηχανικής. Εφαρμογές της κβαντομηχανικής

Κβαντικοί αριθμοί τρεις κβαντικοί αριθμοί

Κέντρο µάζας. + m 2. x 2 x cm. = m 1x 1. m 1

7.a. Οι δεσμοί στα στερεά

Διατομικά μόρια- Περιστροφική ενέργεια δονητικά - περιστροφικά φάσματα

Κεφάλαιο 37 Αρχική Κβαντική Θεωρία και Μοντέλα για το Άτομο. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

και χρησιμοποιώντας τον τελεστή A r P αποδείξτε ότι για

Μάθημα 7 & 8 Κβαντικοί αριθμοί και ομοτιμία (parity) ουσιαστικά σημεία με βάση το άτομο του υδρογόνου ΔΕΝ είναι προς εξέταση

Ατομική και Μοριακή Φυσική

1.12 Ηλεκτρονιακά κύματα και χημικοί δεσμοί

Χημεία Γ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης

Μάθημα 15 β-διάσπαση B' μέρος (διατήρηση σπίν, επιτρεπτές και απαγορευμένες

Μάθημα 6 α) β-διάσπαση β) Χαρακτηριστικά πυρήνων, πέρα από μέγεθος και μάζα

Μάθημα 12, 13, 14 Πυρηνικό μοντέλο των φλοιών

Hamiltonian φορμαλισμός

Ε. Κ. ΠΑΛΟΎΡΑ Ημιαγωγοί 1. Ημιαγωγοί. Το 1931 ο Pauli δήλωσε: "One shouldn't work on. semiconductors, that is a filthy mess; who knows if they really

Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΙΙ (8ου εξαμήνου) Χ. Πετρίδου. Μάθημα 4: Σκέδαση αδρονίων και O Xρυσός Kανόνας του Fermi

Κβαντικές Καταστάσεις

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ & ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ

Το Ελεύθερο Σωμάτιο Ρεύμα Πιθανότητας

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ I Ενότητα 5 Μεταφορική και Ταλαντωτική Κίνηση Δημήτρης Κονταρίδης Αναπληρωτής Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Κεφάλαιο 4 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΟΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΟΥ ΠΛΕΓΜΑΤΟΣ - ΦΩΝΟΝΙΑ

Κβαντομηχανική σε. τρεις διαστάσεις. Εξίσωση Schrödinger σε 3D. Τελεστές 2 )

5 Σχετικιστική μάζα. Στο Σ Πριν Μετά. Στο Σ

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

ΥΛΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ. Μάθημα Ι: Εισαγωγικές έννοιες. Πρασσά Βάια

Απαντησεις στις ερωτησεις της εξετασης της 24 ης Ιουνιου 2005

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Σύγxρονη Φυσική II. Κβαντομηχανική σε τρεις διαστάσεις Διδάσκων : Επίκ. Καθ. Μ.

1ο ΘΕΜΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΘΕΩΡΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΤΑΙΝΙΩΝ (Ε.Τ.) ΣΤΑ ΣΤΕΡΕΑ ΥΛΙΚΑ. Σχηματισμός και μορφή ενεργειακών ταινιών στα στερεά υλικά:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Επέκταση του μοντέλου DRUDE. - Θεωρία SOMMERFELD

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 2: ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

5 Σχετικιστική μάζα. Στο Σ Πριν Μετά. Στο Σ

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ I Ενότητα 8 Ατομικά Τροχιακά Δημήτρης Κονταρίδης Αναπληρωτής Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική για Μηχανικούς

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

Transcript:

Ελεύθερα ηλεκτρόνια στα μέταλλα-σχέση διασποράς Στόχος : Να εξηγήσουμε την επίδραση του δυναμικού του κρυστάλλου στις Ε- Ειδικώτερα: Το δυναμικό του κρυστάλλου 1. εισάγονται χάσματα στα σημεία όπου τέμνονται οι ζώνες, δηλ. στα σημεία όπου η επίδραση του πλέγματος είναι ισχυρή.. Απλοποίηση του προβλήματος λόγω ιδιοτήτων συμμετρίας Σελίδα 1 από 11

Η κυματοσυνάρτηση ψ(r) του ελεύθερου e είναι λύση της Schrödinger: Hn n(r) h ψ = m + V(r) ψn(r) = Enψn(r), Ε n ιδιοτιμές του e. Για δέσμιο e : Ze V(r) = Για ελεύθερο e : V (r) = 0 r h ψn(r) = Enψn(r) m ir Υποθέτουμε λύση της μορφής επίπεδου κύματος: ψ ( r) = ψ o e, p Αντικαθιστούμε η σχέση διασποράς E- En = h = m m συνεχής κατανομή ενεργειών δεν υπάρχουν χάσματα. Στο μοντέλο του ελεύθερου ηλεκτρονίου η σχέση Ε- είναι παραβολική & δεν υπάρχουν χάσματα. ΠεριορισμόςΤα ηλεκτρόνια στα μέταλλα υφίστανται το δυναμικό της επιφάνειας είναι περιορισμένα σε ένα «κουτί». Σελίδα από 11

Απλοποίηση : Το πρόβλημα σε 1D: το ηλεκτρόνιο περιορίζεται σε μεταλλικό σύρμα μήκους L το φράγμα δυναμικού είναι d ψ (x) Η Schrödinger απλοποιείται: h n = Enψn(x) m dx Υποθέτουμε λύση της μορφής : ( cos x isin x) ix ψn ( x) =ψoe = ψο x + x Οριακές συνθήκες: ψ n (0)=ψ n (L)=0 x E n nπ = όπου n=1,,3 L nπ = h m L nπx ψn (x) = ψο sin στάσιμο κύμα L Σε σύστημα με Ν ηλεκτρόνια η υψηλότερη κατειλημμένη στάθμη ονομάζεται Fermi Για να τακτοποιηθούν τα Ν ηλεκτρόνια χρειαζόμαστε n F το πλήθος στάθμες εκ των οποίων η κάθε μία δέχεται ηλεκτρόνια n F =N. Η ενέργεια της Fermi είναι: E F h nfπ = m L = h m Nπ L Σελίδα 3 από 11

Στο 3D πρόβλημα E = h ( + + ) και i m πn = i όπου i=x,y,z και n i =ακέραιος L x y π 4π Επομένως x = 0, ±, ±,... L L Δηλαδή στον 3D χώρο τα επιτρεπτά κυματοδιανύσματα έχουν μήκος πολλαπλάσιο του (π/l) και σε κάθε επιτρεπτή τιμή του αντιστοιχεί όγκος (π/l) 3. z Στον D χώρο, σε κάθε τιμή του αντιστοιχεί εμβαδόν (π/l). Στο 1D πρόβλημα οι επιτρεπτές τιμές του απέχουν (π/l). Σελίδα 4 από 11

Το ηλεκτρόνιο σε στερεό σώμα. Ατομο: πηγάδι δυναμικού τα ατομικά τροχιακά είναι εντοπισμένα και φθίνουν εκθετικά αυξανομένης της απόστασης από το μητρικό άτομο. Oι επιτρεπτές ενέργειες είναι διακριτές. Η εξέλιξη του φάσματος ενεργειών του Li από το άτομο, στο μόριο και στο στερεό. -ατομικό Μόριο 1 η περίπτωση: θεωρούμε την επίδραση του ενός ατόμου στα e του δεύτερου ατόμου ως διαταραχή έκαστο ατομικό επίπεδο είναι διπλά εκφυλισμένο αφού κάθε e μπορεί να βρίσκεται στο ένα ή στο άλλο άτομο. η περίπτωση: η επίδραση του ατόμου είναι ισχυρή. Αίρεται ο εκφυλισμός και κάθε ενεργειακό επίπεδο διαχωρίζεται σε μοριακά τροχιακά κάθε ένα από τα οποία δέχεται ηλεκτρόνια με spin. 3ατομικό μόριο: κάθε ενεργειακό επίπεδο διαχωρίζεται σε 3 μοριακά τροχιακά Σελίδα 5 από 11

Κρύσταλλος με Ν άτομα: κάθε ενεργειακό επίπεδο διαχωρίζεται σε Ν μοριακά τροχιακά/ενεργειακά επίπεδα που απέχουν ελάχιστα μεταξύ τους τα διαχωρισμένα ενεργειακά επίπεδα πρακτικώς ενώνονται και σχηματίσουν ενεργειακές ταινίες. Τα μοριακά τροχιακά που προκύπτουν από συμμετρικούς και αντισυμμετρικούς συνδυασμούς των ατομικών τροχιακών δεν είναι εντοπισμένα περιγράφουν ηλεκτρόνια που κινούνται μέσα στον κρύσταλλο. Splitting των ατομικών τροχιακών σε ταινίες. Από τι εξαρτάται η έκταση του splitting? Από την απόσταση των πυρήνων. Όσο πιο κοντά είναι οι πυρήνες τόσο εντονότερη η αλληλεπίδραση και τόσο μεγαλύτερο το splitting. Από το τροχιακό: όσο μικρότερη η ακτίνα του ατομικού τροχιακού τόσο πιο ισχυρή η αλληλεπίδραση με τον μητρικό πυρήνα τόσο ασθενέστερη η επίδραση του άλλου ατόμου τόσο μικρότερο το splitting. Το splitting αυξάνεται Σελίδα 6 από 11

αυξανομένης της ενέργειας του τροχιακού, π.χ. splitting p> splitting s> splitting 1s. Παράδειγμα: Τυπικό εύρος ταινίας 5 ev Τυπική πυκνότητα στα στερεά: 10 3 άτομα/cm 3 το splitting ΔE=5x10-3 ev πολύ μικρό!!!!!!!!! Ενεργειακές ταινίες στα στερεά-επίδραση της συμμετρίαςθεώρημα Bloch Όταν ένα ηλεκτρόνιο βρίσκεται σε στερεό, το δυναμικό V (r) στην εξίσωση Schrödinger περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση του ηλεκτρονίου τόσο με τα ιόντα όσο και με τα άλλα ηλεκτρόνια. H αλληλεπίδραση του ηλεκτρονίου με άλλα ηλεκτρόνια είναι ασθενική (και πολύπλοκη) την αγνοούμε λαμβάνουμε υπ όψιν μόνον το δυναμικό του κρυστάλλου: h m + V(r) ψ(r) = Eψ(r) Το περιοδικό δυναμικό του κρυστάλλου που βλέπει το e Σελίδα 7 από 11

Περιοδικότητα του δυναμικού αν R είναι διάνυσμα του πλέγματος τότε V (r + R) = V(r) Σύμφωνα με το θεώρημα του Bloch η λύση της Schrοdinger για ir ( = περιοδικό δυναμικό είναι της μορφής ψ r) e u (r), δηλ. ενός οδεύοντος κύματος με πλάτος που διαμορφώνεται από το u (r) που έχει την ίδια συμμετρία με το πλέγμα. Η κυματοσυνάρτηση ψ (r ) που ονομάζεται συνάρτηση Bloch είναι είναι μη-εντοπισμένη & έχει τις εξής ιδιότητες: Ο όρος ir e ότι η ψ (r ) οδεύον κύμα το ηλεκτρόνιο κινείται μέσα στον κρύσταλλο ως ελεύθερο. Το πλάτος του κύματος διαμορφώνεται από την u (r) με περιοδικότητα ίδια με του πλέγματος. Επειδή το ηλεκτρόνιο συμπεριφέρεται ως κύμα με κυματοδιάνυσμα έχει μήκος κύματος π λ = και ορμή p = h Ενεργειακές ταινίες Ποιο είναι το φάσμα των ενεργειών που προκύπτουν από την επίλυση της Schrödinger? Αν αντικαταστήσουμε στην Schrödinger τη συνάρτηση Bloch, προκύπτει η εξίσωση ιδιοτιμών: Σελίδα 8 από 11

h m ( + i) + V(r ) u (r) = E u (r) Που έχει πολλές λύσεις για κάθε πολλές διακριτές ενέργειες Ε 1, Ε κλπ που μεταβάλλονται συνεχώς με το ΤΑΙΝΙΕΣ. Οι ταινίες είναι άπειρες αλλά μόνον οι χαμηλότερες είναι κατηλειμμένες. Μεταξύ των ταινιών εμφανίζονται χάσματα Λόγω του διανυσματικού χαρακτήρα του η μορφή των ταινιών αλλάζει κατά τις x, y, z. Υπόθεση : τα άτομα είναι στατικά!!! Στην πραγματικότητα τα άτομα κινούνται συνεχώς και για Τ=Τ m το πλάτος ταλάντωσης ανέρχεται στο 5% της ενδοατομικής απόστασης. Όμως μέσα στα όρια των διαθέσιμων πειραματικών τεχνικών Σελίδα 9 από 11

υπάρχει καλή συμφωνία ανάμεσα στη θεωρία και το πείραμα η υπόθεση είναι ισχυρή. Συμμετρία των ταινιών στον αντίστροφο χώρο-ζώνες Brillouin. Η 1 η ζώνη Brilloun είναι η στοιχειώδης κυψελίδα στο αντίστροφο πλέγμα, δηλαδή στον χώρο των κυματοδιανυσμάτων (ή της ορμής). Οι ζώνες Brillouin ορίζονται από τα κάθετα επίπεδα που διχοτομούν τα διανύσματα του αντιστρόφου πλέγματος. Οι τρεις πρώτες ΖΒ του τετραγωνικού πλέγματος. Η μικρότερη περιοχή γύρω από το κέντρο είναι η 1 η ΖΒ Η σημασία της ΖΒ έγκειται στο γεγονός ότι οι λύσεις του θεωρήματος Bloch, χαρακτηρίζονται πλήρως μέσα στην 1 η ΖΒ. Σελίδα 10 από 11

Η 1 η ΖΒ του κυβικού πλέγματος Η 1 η ΖΒ του 6γωνικού πλέγματος Ιδιότητες συμμετρίας Οι ενεργειακές ταινίες έχουν τις εξής χρήσιμες ιδιότητες συμμετρίας στον αντίστροφο χώρο : Ε n (+G)=E n () όπου G είναι διάνυσμα του αντιστρόφου πλέγματος. Δηλαδή η Ε n () έχει την ίδια περιοδικότητα με το αντίστροφο πλέγμα και σημεία στον χώρο που απέχουν G έχουν την ίδια ενέργεια. E n (-)=E n () οι ταινίες έχουν συμμετρία αντιστροφής ως προς =0. H E n () έχει την ίδια συμμετρία περιστροφής με το ευθύ πλέγμα. Σελίδα 11 από 11