Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Listopad 2002 Slide 1 Metale Najczęstsze struktury krystaliczne : heksagonalna, objętościowo centrowana powierzchniowo centrowana.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Listopad 2002 Slide 1 Metale Najczęstsze struktury krystaliczne : heksagonalna, objętościowo centrowana powierzchniowo centrowana."— Zapis prezentacji:

1 listopad 2002 Slide 1 Metale Najczęstsze struktury krystaliczne : heksagonalna, objętościowo centrowana powierzchniowo centrowana

2

3 listopad 2002 Slide 3 Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca Dla T = 0 K, f(E) = 1 E < E F 0 E > E F W T=0 zapełnione są wszystkie stany o energiach poniżej E F Dla dowolnej temperatury prawdopodobieństwo zapełnienia stanu o energii E F wynosi 0.5 f(E) = 0.5 dla E = E F

4 listopad 2002 Slide 4 Gęstość stanów W 1cm 3 miedzi liczba stanów o energiach od 5.0 eV do 5.5 eV wynosi: )(E h m Eg g(E)dE jest liczbą stanów w jednostce objętości mających energię od E do E+dE gęstość stanów g(E) dana jest wyrażeniem

5 listopad 2002 Slide 5 Funkcja rozkładu Fermiego - Diraca W danym stanie kwantowym nie może być dwu elektronów opisanych tym samym zestawem liczb kwantowych. W danym stanie mogą być dwa elektrony różniące się spinem, jeden o spinie +1/2 i drugie ze spinem -1/2. W konsekwencji w T=0 K elektrony obsadzają kolejno stany o coraz to wyższej energii aż do pewnej energii maksymalnej, którą nazywamy energią Fermiego E F.

6 listopad 2002 Slide 6 Funkcja rozkładu Fermiego - Diraca Ilość elektronów w jednostce objętości zajmujących stany od energii E=0 do E F skąd Dla miedzi =8.4x10 28 m -3, a energia Fermiego E F =7.0 eV

7 listopad 2002 Slide 7 Wartość średnia energii elektronu w metalu Energia Fermiego dla miedzi: E F =7.0 eV, energia średnia 4.2 eV Dla T=300 K 3/2kT=0.039 eV Ze wzrostem temperatury elektrony z poziomów leżących poniżej E F przechodzić będą na wyższe poziomy energetyczne. Prawdopodobieństwo tego, że na poziomie o energii E znajduje się elektron określa funkcja rozkładu Fermiego-Diraca

8 listopad 2002 Slide 8 Gęstość stanów zajętych elektronami n o (E)dE jest ilością elektronów w jednostce objętości o energiach od E do E+dE w stanie równowagi w temperaturze T.

9 listopad 2002 Slide 9 Ze wzrostem temperatury elektrony z poziomów leżących poniżej E F przechodzić będą na wyższe poziomy energetyczne. W procesie tym bierze udział jedynie niewielka ilość elektronów o energiach w pobliżu energii E F. Dla T=1200K 3/2kT=154.8meV Prędkość elektronów o energiach bliskich E F Gęstość stanów zajętych elektronami Energia potencjalna elektronu w metalu U=0 więc Dla porównania w gazie klasycznym dla T=1200K =2.3x10 5 m/s

10 listopad 2002 Slide 10 Ciało stałe N atomów/cm 3 Dwa atomy Sześć atomów Struktura pasmowa ciał stałych

11 listopad 2002 Slide 11 Struktura pasmowa ciał stałych

12 listopad 2002 Slide 12 pasma energetyczne Na częściowo zapełnione pasmo Sód - orbitale 1s, 2s and 2p są całkowicie zapełniane elektronami a 3s ma tylko jeden elektron. Pasmo powstałe ze stanów 3s będzie zapełnione do połowy. Dobry przewodnik - metal Struktura pasmowa ciał stałych

13 listopad 2002 Slide 13 Dla T = 0, wszystkie stany o energii poniżej energii Fermiego E F są zapełnione elektronami, a wszystkie o energiach powyżej E F są puste. Dowolnie małe pole elektryczne może wprawić w ruch elektrony z poziomu E F dostarczając im energii E=eF E x prowadząc do bardzo dużego przewodnictwa elektrycznego. w temperaturach T > 0, elektrony są termicznie wzbudzane do stanów o energiach powyżej energii Fermiego. EFEF E Pasmo przewodnictwa (częściowo zapełnione) T > 0 funkcja Fermiego E = 0 Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca

14 listopad 2002 Slide 14 Mg

15 listopad 2002 Slide 15

16 listopad 2002 Slide 16 Struktura pasmowa ciał stałych

17 listopad 2002 Slide 17 PrzewodnikIzolatorPółprzewodnik Struktura pasmowa ciał stałych

18 listopad 2002 Slide 18 Struktura pasmowa ciał stałych- półprzewodniki

19 listopad 2002 Slide 19 Przewodnictwo samoistne ln( ) 1/T

20 listopad 2002 Slide 20 1/T ln( ) Przewodnictwo domieszkowe

21 listopad 2002 Slide 21

22 listopad 2002 Slide 22 Zależność przewodnictwa od temperatury ln( ) 1/T


Pobierz ppt "Listopad 2002 Slide 1 Metale Najczęstsze struktury krystaliczne : heksagonalna, objętościowo centrowana powierzchniowo centrowana."

Podobne prezentacje


Reklamy Google