简并与非简并的特征次要表示正在导带底Ec与费米

发布日期:2019-09-11       浏览人数:

  Ec-Ef=0 简并,这需要浓度很高很高,或者温度很低,一般的金属都是简并材料;

  正在统计物理中,按照微不雅系统的形态数,可分为三种系统:玻尔兹曼系统、费米系统、波色系统。前两个就是对应于简并取非简并的系统;波色系统愈加出格,次要是自旋量子数为零的粒子(好比光子)形成的系统。客岁(2013年)诺贝尔物理学研究的“粒子”就是一种波色子。

  简并是指对于一个物理系统处于一个能级所对应的可能的形态和响应波函数并不是独一的。非简并指的是物理系统处于一个能级所对应的可能的形态和响应波函数是独一的(不考虑相位)。

  物质形态是指一种物质呈现分歧的相,简称为物态,物态变化称为相变。天然界的各类物质都是由大量微不雅粒子形成的,常见的物态有固态、液态、气态。这里拾掇了一些已知的物质形态分享取此。

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  形态的简并就是统一活动形态能够容纳良多微粒的系统,非简并就是每一个形态取微粒都逐个对应的系统。

  量子力学中,解薛定谔方程可以或许获得一些响应的量子数,这些量子数能描述微粒的活动形态,好比:氢原子中的电子有:从量子数n、角量子数l、磁量子数m、自旋量子数s、自旋磁量子数ms(s是下标),具有分歧量子数的电子申明活动形态分歧。正在没有外加的环境下,电子的能量只和n相关,而和其他4个量子数无关,可是统一个n下有n²种活动形态(量子力学或者原子物理中的相关结论),我们就说能级En是n²度简并的,暗示统一个能级En下电子最多能够有n²种活动形态。

  需要指出的是,有些简并能级正在特殊环境下会变为非简并的,好比电子正在中因为磁量子数的变化,能级会(塞曼效应)。

  若系统的一个力学量(凡是指其哈密顿量)有两个或两个以上线性无关的本征函数对应于统一本征值,则称此系统的量子态为简并态。如许的系统为简并系。

  若系统的一个力学量(凡是指其哈密顿量)有两个或两个以上线性无关的本征函数对应于统一本征值,则称此系统的量子态为简并态。如许的系统为简并系。

  对于半导体,简并取非简并的特征次要表示正在导带底Ec取费米能级Ef大小关系上,人们一般商定:

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