2022-2023学年高二物理竞赛课件：近自由电子的能态密度

近自由电子的能态密度 近自由电子的能态密度 晶体的周期性势场对能量的影响表现在布里渊区附近 —— 二维正方格子 第一布里渊区的等能面 2 在球面上 能态密度 3 第一布里渊区的等能面 —— 接近布里渊区的A点，能量受到周期性势场的微扰 能量下降，等能面向边界凸现 —— 在A点到C点之间 等能面不再是完整的闭合面 分割在各个顶点附近的曲面 4 能态密度的变化 —— k接近A点，等能面向边界凸现 两个等能面间的体积不断增大, 能态密度增大 —— 在A点到C点之间，等能面发生残缺 达到C点时等能面缩成一个点, 能态密度减小为零 5 第二布里渊区能态密度 —— 能量E越过第一布里渊区边界A点 从B点开始能态密度由零迅速增大 能带不重叠 6 第二布里渊区能态密度 —— 能量E越过第一布里渊区边界A点 从B点开始能态密度由零迅速增大 能带重叠 7 紧束缚模型的电子能态密度 —— 简单立方格子的s带 —— 等能面为球面 —— k=0附近 —— 随着E的增大，等能面与近自由电子的情况类似 8 能态密度 9 出现微商不连续的奇点 —— 等能面与布里渊区相交 带底 和 X点 10 出现微商不连续的奇点 —— 等能面与布里渊区相交 11 的等能面 的等能面 12 $