材料物理_李志林_第一章材料的电子理论.pdfVIP

第一章 材料的电子理论 第一章 材料的电子理论 第一节 自由电子近似 第一节 自由电子近似 材料的应用要依赖于材料的某种性能 材料的应用要依赖于材料的某种性能 金属：强度高，塑性好，导电——结构材料．电器元件 陶瓷：耐热，耐蚀，耐磨，绝缘——结构材料，隔热材 料，绝缘材料 金属——金属键结合，晶体，位错 陶瓷——离子键结合，晶相与非晶相，位错宽度大 →如何成键→从原子电子结构讲起 材料的性能从本质上说归结于其电子结构 材料的性能从本质上说归结于其电子结构 一．历史回顾 一．历史回顾 经典自由电子说 经典自由电子说 德鲁特(Drude) 等提出浆汁(jellium)模型 金属原子聚集成固体时，其价电子脱离相应的离 子芯的束缚，在固体中自由运动，故将其称为自 由电子。为保持金属的电中性，设想自由电子体 系是电子间毫无相互作用的理想气体（电子 气），其行为符合经典的麦克斯韦－玻耳兹曼统 计规律，离子芯的正电荷散布与整个体积中，恰 好与自由电子的负电荷中和。 成功之处 计算出了金属的电导率及其与热导率的关系,一 度被认为是对金属中的电子状态的正确描述。 主要缺陷： (1) 不能解释霍尔系数的反常现象。 (2) 实际测量的电子平均自由程比用该模型估 计的大得多。 (3)