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Hall效应 将一通电的导体放在磁场中，若磁场方向与电流方向垂直，那么，在第三个方向上会产生电位差，这种现象称为Hall效应。 正电荷q受的力： 稳定时，F＝0 又由于 —— Hall系数 对于自由电子：q =－e，所以， 其中，n为单位体积中的载流子数，即载流子浓度。由Hall系数的测量不仅可以判断载流子的种类（带正电还是带负电），而且还是测量载流子浓度的重要手段。 载流子浓度越低，Hall系数就越大，Hall效应就越明显。 在温度为T，能量为E的状态被电子占据的概率遵循费米-狄拉克统计，可表示为： F称为费米分布函数，u称为化学势，有体系电子总数决定，数值上与被占概率为1/2的能级的能量相等。当T-0K时费米函数具有阶跃函数的形式，Eu，f（E）=1，Eu，f（E）=0 Bloch函数的性质 Bloch函数 行进波因子 表明在晶体中运动的电子已不再局域于某个原子周围，而是可以在整个晶体中运动的，这种电子称为共有化电子。它的运动具有类似行进平面波的形式。那么，周期函数 的作用则是对这个波的振幅进行调制，使它从一个原胞到下一个原胞作周期性振荡，但这并不影响态函数具有行进波的特性。 可以认为，Bloch函数中，行进波因子 描述晶体中电子的共有化运动，即电子可以在整个晶体中运动；而周期函数因子 则描述电子的原子内运动，取决于原子内电子的势场。 从能量的角度看，如果电子只有原子内运动（孤立原子情况），电子的能量取分立的能级；若电子只有共有化运动（自由电子情况），电子的能量连续取值。由于晶体中电子的运动介于自由电子与孤立原子之间，既有共有化运动也有原子内运动，因此，电子的能量取值就表现为由能量的允带和禁带相间组成的能带结构。 电子能带的形成是由于当原子与原子结合成固体时，原子之间存在相互作用的结果，而并不取决于原子聚集在一起是晶态还是非晶态，即原子的排列是否具有平移对称性并不是形成能带的必要条件。 波矢k物理意义：k称为简约波矢，是对应于平移对称操作本征值的量子数，其物理意义是表示原胞之间电子波函数位相的变化。不同的k值表示原胞间的位相差是不同的。 态空间点阵：在k空间中，k的取值构成一个空间点阵称为态空间点阵。 在k空间中，波矢k的分布密度为 。 在简约区中，波矢k的取值总数为 能态密度 能态密度： dZ为能量在E－E+dE两等能面间的能态数（考虑了电子自旋），即能态密度为能带中单位能量间隔内的电子能态数。 dZ=2((k)((k空间中能量在E－E+dE两等能面间的体积) 费米面 对金属，由于EＦ０KBT，所以，在T0时，只有费米面附近的少量电子受到热激发，其费米半径的相对变化为 在室温下，这个比值约为10－2，因此，可以认为金属的费米面基本上与T无关。 费米面的构造步骤 根据晶体结构画出倒易空间中扩展的布里渊区图形； 按电子浓度求出相应的费米半径，并作出费米球 （或费米园）； 将处在各个布里渊区中的费米球（园）分块按倒格矢 平移到简约区中，来自第n个布里渊区的对应于第n个 能带，于是在简约区中得到对应于各个能带的费米面 图形； 按照近自由电子作必要的修正。 光吸收及光发射 答：光吸收是指原子在光照下会吸收光子的能量，由低能态跃迁到高能态的现象。（光通过固体时，与固体中存在的电子、激子、晶格振动及杂质和缺陷等相互作用而产生光的吸收。） 光发射：固体吸收外界能量，其中一部分能量以可见光或近于可见光的形式发射回来。 有关晶格振动及声子 答：声子：晶格振动的简正模式（或格波）的能量的量子称为声子。 晶体中原子的热振动称为晶格振动。 能带形成的主要原因 答:电子能带的形成是由于当原子与原子结合成固体时，原子之间存在相互作用的结果，而并不取决于原子聚集在一起是晶态还是非晶态，即原子的排列是否具有平移对称性并不是形成能带的必要条件。 导体：低温下为部分填充的或半满的能带 绝缘体：在T-0K时价带是满带，其上最低的许可带是空带的是绝缘体。 半导体：在T-0K的价带是满带，其上最低的许可带全空，但价带上的禁带不如绝缘体宽的是半导体。其T-0K时的空带称为导带。 费米面：k空间中能量为EF的等能面 F（k）=EF 费米面是F-0K时k空间占有态与空态的界面，其所包围的体积直接决定于价电子的数密度。 二次电子，透射电子及其应用 二次电子：从距样品表面100A左右深度范围内激发出来的低能电子（50ev）；主要特点：1、对样品表面形貌敏感；2、空间分辨率高；3、信号收集率高；应用：扫描电子显微镜 透射电