特殊几何低维金属中的费米气体能量学
介观与纳米尺度物理
2008-07-21 v1
摘要
在自由电子的量子理论框架内，研究了由金属表面周期性凹痕引起的金属性质变化。结果表明，由于德布罗意波的相消干涉，低维金属内部的一些量子态对自由电子而言在量子力学上成为禁戒态。k空间中的波矢密度急剧降低。同时，自由电子数目不变，因为金属保持电中性。由于泡利不相容原理，一些自由电子必须占据波数更高的量子态。低维金属的费米矢量和费米能量增加，从而其功函数减小。在实验中，该效应的幅度受限于金属表面的粗糙度。粗糙表面会导致德布罗意波散射并破坏其干涉。最近的实验证明了具有周期性表面凹痕的金属薄膜功函数降低。实验结果与理论定性吻合良好。该效应可能存在于任何包含费米子且处于特殊几何势能盒中的量子系统中。
引用
@article{arxiv.0807.2906,
title = {Fermi gas energetics in low-dimensional metals of spessial geometry},
author = {Avto Tavkhelidze and Vasiko Svanidze and Irakli Noselidze},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.2906},
year = {2008}
}
备注
15 pages, 4 figures