220 likes | 400 Views
12. előadás. A fémek vezetőképessége A Hall-effektus Kristályok A kovalens kötés Az energiaszintek betöltöttsége. A fémek vezetőképessége. Feltételezések:
E N D
12. előadás A fémek vezetőképessége A Hall-effektus Kristályok A kovalens kötés Az energiaszintek betöltöttsége
A fémek vezetőképessége • Feltételezések: • A fémben elektrongáz van, amely rendezetlen mozgást végez. Ezen rendezetlen mozgásra az E térerősség egy rendezett mozgást szuperponál. • A fémrács ellenállást jelent a mozgással szemben elektron mozgékonyság
Kristályok • Elemi, vagy primitív cella:az egymáshoz legközelebb eső, síkban 4 ill. térben 8 pont. • A kristály anizotróp – oka a szabályos belső szerkezet.
Homogenitás:a párhuzamos irányok egyenértékűek • Inhomogenitás:a párhuzamos irányok nem egyenértékűek • Izotrópia: a különböző irányok egyenértékűek • Anizotrópia: a különböző irányok egyenértékűek A kristály homogén anizotróp => a különböző anyagi tulajdonságok nem skalár, hanem tenzor mennyiségek Pl.: rugalmasság megnyúlás fénysebesség hővezetés elektromos és mágneses tulajdonságok …….
Bravais-rácsok • Csak azonos tömegpontokkal foglalkozunk => 14 féle elemi cella létezik (3 dimenzióban) • 7 db. – csak a csúcsokban van tömegpont • 7 db. – lapközépen és térben centrált
Szimmetriák és megmaradási törvények • Hamel (1907) A természetben minden szimmetriának egy megmaradási tétel felel meg • Emmy Noether (1918) • Wiegner Jenő (1927) – kvantummechanikai szimmetriák
Szemléletváltás az atomfizikában Minél erősebb a kölcsönhatás, annál több megmaradási tétellel kapcsolatos. Minél erősebb a kölcsönhatás, annál több megmaradási tétellel kapcsolatos. • A fizikai rendszert (részecskét) leíró hullámfüggvény milyen szimmetriája, vagyis milyen megmaradó mennyiség tiltja meg a részecskebomlást? • Adott szimmetriához létezik-e részecske?
töltésmegmaradásparitás megmaradásbarionszám megmaradásleptontöltés megmaradás…. SU(3) - kvarkok
A kovalens kötés • Azonos molekulák, kristályok • Lezárt külső elektronhéj
Az energiaszintek felhasadása A szénatom energiaszintjei Ha van N db szénatom, egymástól távol és, függetlenül, akkor van N db. 1s, N db. 2s, 2p, …stb. energiaszint
Ha közelítjük egymáshoz az atomokat, a kölcsönhatás miatt egy rendszerré válnak, s az energiaszintek felhasadnak, N db. szintre. (Pauli-elv) A gyémánt energiasáv szerkezete
Sávszélességi tétel Egy atomi energianívókból származó energiasáv szélessége független a kristálybeli atomok számától. • A kvantumállapotok megmaradásának tétele A kvantumállapototk száma az energiasávban ugyanannyi lesz, mint az atomi kvantumállapotok száma volt, melyből a sáv keletkezett. • A tiltott sáv Nincsenek olyan kvantumállapotok, melyek energiája a sávok közé esne.