1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Пусть у нас есть одномерный электрон с массой m, которы...
Разбор задачи

Пусть у нас есть одномерный электрон с массой m, который находится в периодическом потенциале U(x) с периодом a. В качестве потенциала U(x) рассмотрите: а) U(x) = −G −1 =−∞ δ(x − na) − G0δ(x) − G +∞ =+1 δ(x − na), б) U(x) = G −1 =−∞ δ(x − na) + G0δ(x) + G

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Квантовая механика
  • #Физика конденсированного состояния
Пусть у нас есть одномерный электрон с массой m, который находится в периодическом потенциале U(x) с периодом a. В качестве потенциала U(x) рассмотрите: а) U(x) = −G −1 =−∞ δ(x − na) − G0δ(x) − G +∞ =+1 δ(x − na), б) U(x) = G −1 =−∞ δ(x − na) + G0δ(x) + G

Условие:

Пусть у нас есть одномерный электрон с массой m, который находится в периодическом потенциале U(x) с периодом a. В качестве потенциала U(x) рассмотрите:
а) U(x) = −G\nX−1\nn=−∞
δ(x − na) − G0δ(x) − G\nX
+∞\nn=+1
δ(x − na),
б) U(x) = G\nX−1\nn=−∞
δ(x − na) + G0δ(x) + G\nX
+∞\nn=+1
δ(x − na),
где G, G0 – некоторые константы. Фактически это решетка Дирака с примесью. При
каких условиях существует локализованная мода колебаний (амплитуда убывает в
обе стороны от примеси)? Чему равны вероятности отражения электрона от примеси
и прохождения через нее?

Решение:

Дано:

  1. Масса электрона: mm.
  2. Периодический потенциал: U(x)=n0Vδ(xna)+V0δ(x)U(x) = \sum_{n \neq 0} V \delta(x - na) + V_0 \delta(x), где VV — потенциал узлов решетки, V0V_0 — потенциал примеси.
    • В пункте (а): V=GV = -G, V0=G0V_0 = -G_0.
    • В пункте (б): V=GV = G, V0=G0V_0 = G_0.
  3. Период решетки: aa.

Решение

1. Условие существования локализованной моды

Локализованная мода (состояние) возникает, если энергия электрона EE лежит вне разрешенных энергетических зон бесконечной идеальной кристаллической решетки.

Для идеальной решетки с потенциалом Uid=n=+Vδ(xna)U_{id} = \sum_{n=-\infty}^{+\infty} V \delta(x - na)...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое условие является ключевым для существования локализованной моды колебаний электрона в периодическом потенциале с примесью?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет