第五章 金属电子论.pdf

第五章 金属电子论 晶体结构 晶格振动 为什么原子能形成晶体 为什么导热、导电 电子的状态 和行为 为什么有导体、半导体、绝缘体之分 固体中电子的状态和行为是了解固体的物理、化学性质的基础 自由电子、近自由电子 5.1 自由电子气模型 5.2 金属自由电子气的量子理论 5.3 电子气的比热 5.4 电子发射 5.5 准经典模型 5.6 金属的电导率 5.7 霍尔效应和磁阻 5.8 金属的热导率 5.9 自由电子气模型的局限性 §5.1 自由电子气模型 金属有一些共同的物理性质 易导电 §5.1.1 自由电子气模型 易导电 §5.1.1 自由电子气模型 易导热 易导热 有延展性 有延展性 有金属光泽 有金属光泽 1900年Drude (特鲁特)等人，为了解释金属的电导和 1900年Drude (特鲁特)等人，为了解释金属的电导和 热导性质，提出一个假设，认为金属中价电子的运 热导性质，提出一个假设，认为金属中价电子的运 。 自由电子气模型 自由电子气模型 认为金属中价电子的运动是自由的 认为金属中价电子的运动是自由的 自由电子气 自由电子气 电子自由运动的范围仅因 存在表面势垒而限制在样 品内部。这相当于将离子 实系统看成是保持体系电 中性的均匀正电荷背景， 类似于凝胶，常称为凝胶 自由电子气 理想气体 自由电子气 模型（jellium model ）。 理想气体 N ρm 29 3 25 3 n ZN ≈10 m 浓度低 n ∼10 m 浓度高 A