固体物理精品教学（华南理工大学）复习讲义-固体物理-第二章-晶体中电子在电场和磁场中的运动.pdfVIP

发光材料与器件国家重点实验室 State key Laboratory of Luminescent Materials and Devices 本科教学 固体物理 吴宏滨 2014年11月6 日 电子邮件：hbwu@scut.edu.cn 高分子光电材料与器件研究所 发光材料与器件国家重点实验室 1 固体物理 发光材料与器件国家重点实验室 2.1 晶体中电子的运动特征 一. 波包与电子速度 二. 电子的准动量 三. 电子的加速度和有效质量 见黄昆书5.1节p237 2.2 在恒定电场作用下电子的运动 一.在k 空间中的运动图象 二.在实空间中的运动图象 见黄昆书5.2节p245 *本章讲义来源于中国科学技术大学王关中教授 2 固体物理 发光材料与器件国家重点实验室 晶体中电子的有效质量 在半导体里，导带底端，或者价带顶端，其色散关系，看上去就像一段抛物线。 其色散关系可以写成类比于自由非相对论的粒子的关系 用有效质量m 代替质量m，上述色散关系即成立。为什么电子的质量会 n 改变呢？这和质量的本质有关。 质量有两种，一种是引力质量，在微观尺度下，引力的效应微乎其微， 可以完全忽略。 另一种是惯性质量，表示粒子在外力作用下，运动方式改变的响应程度。 电子若在自由空间中，自然质量就是它的实际质量，但是当电子运动在晶体 里的时候，它会一直感受到周期排列的原子核对它的库仑吸引力。这种吸引 力会使得它运动加速，等效的减少了有效质量。从而半导体里电子的有效质 量总是比实际质量要小。 3 固体物理 发光材料与器件国家重点实验室 第二章 晶体中电子在电场和磁场中的运动 第一节 准经典运动 一. 波包与电子速度 二. 电子的准动量 三. 电子的加速度和有效质量 问题的提出 晶体中的电子在外场的作用下—— 电场、磁场 掺入杂质势场等 ——如何描述电子的运动？ ——外场与晶体的势场相比弱许多 用电子在晶体周期性势场中的本征态为基础分析 ***本章讲义主要来自北大物理学院 4 固体物理 发光材料与器件国家重点实验室 2.1 准经典运动 1 波包和电子速度 ——量子力学中对有经典类比的力学系统 用一个波