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近自由电子近似
近自由电子近似实际晶格中,势能是周期性变化的,若势能起伏不太大取平均势势的起伏用微扰论处理(周期性微扰)
一、Bloch定理(证明)
由归一性:根据关系:选取线性关系:证毕一、Bloch定理(证明)
二、K的值及物理意义电子波选取周期性边界(同晶格振动) 根据Bloch波:
可以取:根据周期性,可以把li限制在第一布里渊区:K态在第一BLZ均匀分布,总数为N,密度为:l为整数二、K的值及物理意义
二、K的值及物理意义k的意义:k是Bloch波的波矢,但并不是电子的动量。被称为“晶体动量”,K是描述电子状态的一个量子数。
一、模型和微扰计算周期势:零级近似:
零阶解:解为平面波——因为忽略了晶格势的变化Bloch波也是平面波,但波幅周期性变化
补充:Dirac符号波函数(态)正交归一性
微扰计算微扰哈密顿:能量一级微扰:能量二级微扰:波函数一级微扰:
计算矩阵元对每个元胞,令:表示在V的作用下,电子从k到k’态的几率
①
其中:干涉相消②
综合:只有当k’与k相差整数个倒格子时,即:微扰结果:波长相差nb的态有作用,差别越大,影响越小。k
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