低维固体和纳米结构.ppt

(2)物理解释 从样品一边到另一边的透射几率幅是许多通过样品的费曼路径相应的几率幅之和。在金属区电子通过样品时经历多次与杂质的散射，其费曼路径是无规行走式的准经典“轨道”，不同的费曼路径之间的相位差是不规则的?随机干涉效应使电导呈现非周期的不规则涨落。 INTERFERENCE BETWEEN TWO POSSIBLEELECTRON PATHS WHICH PROPAGATE ALONG THE SAME ARM OF THE RING n’ m’ m n TWO DIFFERENT TRANSMISSION PATHS THROUGH A DISORDERED SAMPLE 3．介观体系的电导 (1)Kubo（久保公式）：金属超微粒子（小于100nm）具有强烈的保持电中性的能力，自由电子能级在较低温度下发生离散化的现象，并由此对体系的磁化率、比热容、核磁共振等特性产生影响的现象被称为“久保效应”。 线性响应理论：非局域响应关联函数 V I I 电导系数g: 1 2 1 dS1 C1 2 dS2 C2 (2)Landauer公式: 两电极视为理想导体，被测器件视为一势 垒，器件的电导系数就一定依赖于电子波的穿透系数T: T R (3)Landauer-Buttiker公式: 一根无穷长理想导线中独立电子的Shrodinger方程： Z E1 E2 k 0 每条曲线代表一个横向子能带-容许通道 在每个容许通道中电子将以行波的方式 传播，从而引起电荷的流动。 给定波矢量k0，电荷既可沿+k(入射） 也可沿-k(反射)流动。 计算T=0K,导线中第 个通道上的入射电流 被测器件视为一块不均匀散射媒质，它将理想导线1中入射而来的一束渐近行波散射到导线2中的某些容许通道(透射波）及导线1中的某些容许通道(反射波)中。 a.计算两端单通道器件电导系数的Landauer-Buttiker公式 导线宽度很窄，各子能带之间的能差很大，最低子能带可被电子占据，成为唯一的容许通道。 1,2导线由相同导线组成： Buttiker公式 b.计算两端多通道器件电导系数的Landauer-Buttiker公式 导线有限宽度，电子将填充其数个子能带(N) 改写两端单通道器件的净电流表达式： 多通道： §12.7 原子团簇 原子团簇：几个，几十个，成千上万的原子的聚合体。 0.1nm~10nm 性质既不同于单个 原子、分子，也不同于固体或液体 王广厚团簇物理的新进展 物理学进展1994年6月，1998年3月 1.团簇研究的基本问题： 弄清团簇如何由原子、分子一步一步发展而成，以及随着这种发展，团簇的结构和性质如何变化。 2.团簇的产生与检测 物理制备法和化学合成法 真空、气相和凝聚相合成(生成条件) 物理方法：溅射、热蒸法和激光蒸发等产生原子气，通过绝热气体膨胀或惰性气体冷凝得到中性团簇，再用各种方法使之电离，包括：电子电离、光电离和离子反应等。 团簇电离后可通过四极谱仪、静电或磁谱仪，以及飞行时间质谱仪(TOF)探测。 Graphite - Soft and black and the stable,common,form of carbon. - Very light and resistant - Atom is at the corners of fused hexagon in parallel layers. Diamond - Hard and transparent and the unusual form of carbon. - Strong thermal conductivity. - Atom is bound to four other carbon atoms in a regular repetitive pattern. C60 - A third allotropic form of very stable spheres(1985) - Formed when graphite is evaporated in an inert atmosphere. - Assumed C60 consists of 12 pentagons and 20 hexagons with carbon atoms at each corner, as a soccer ball. - Names (3).C60团簇 共价键团簇 Fullerene Science 1985: C60-discovered (Nature 318, 162) 1990