晶体固体中电子的波动与不确定性性质
介观与纳米尺度物理
2020-07-15 v2
摘要
推导了晶体金属与半导体周期势中载流子的粒子与波动性质间的关系。利用准动量(QM)的性质考虑周期势中电子与空穴的粒子方面,而波动方面则借助 Bloch 波的波包描述。两方面结合,推导了任意非抛物性与非球性能带的 QM-波长关系。定义了将电子 QM 与其在球性能带中的平均速度相联系的有效质量,并用于计算窄禁带半导体、石墨烯及拓扑绝缘体表面态中电子波长的能量依赖关系。推导了周期势中电子准动量与其空间坐标间的不确定性关系。强调所述性质适用于平均(而非瞬时)电子行为。追溯了晶体固体中电子的波动与不确定性性质同真空中相应性质之间的类比。
引用
@article{arxiv.1903.07124,
title = {Wave and uncertainty properties of electrons in crystalline solids},
author = {Wlodek Zawadzki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07124},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 1 figure