电子的有效质量公式
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发布时间:2023-04-10 11:33
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时间:2023-09-15 01:41
在晶体中,由于周期性势场的存在,电子的运动会受到约束,其行为有些类似一定质量的粒子受到粘滞阻力的情况。因此,在固体物理学中常常采用有效质量的概念来描述电子在半导体或金属中的运动。
在经典物理学中,电子的质量是一个固定值。但在晶体中,电子的能量-动量关系却不再是简单的二次函数,而是一个更加复杂的曲线,称为能带。为了得到一个类似于自由电子的关系式,我们可以使用以下的有效质量公式:
$m^*=\hbar^2\left(\frac{d^2E}{dk^2}\right)^{-1}$
其中,$m^*$表示电子的有效质量,$\hbar$为约化普朗克常数,$E$为能带能量,$k$为波矢(动量除以普朗克常数)。需要注意的是,这个公式只适用于具有二次能量-动量关系的能带。
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态密度相关公式
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试推出一维和二维,三维自由电子气的能态密度?
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