Зонная теория

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Зонная теория твёрдого тела — раздел квантовой механики, рассматривающий движение электронов в твёрдом теле. Свободные электроны могут иметь любую энергию — их энергетический спектр непрерывен. Электроны, принадлежащие изолированным атомам, имеют определённые дискретные значения энергии (см. Атом). В твёрдом теле энергетический спектр электронов существенно иной, он состоит из отдельных разрешенных зон, разделённых зонами запрещенных энергий.

[править] Спектр энергии электронов в металле

В отличие от простой зависимости энергии свободного электрона , где энергия E может принимать любые положительные значения, в металле существуют так называемые запрещенные зоны - некоторые области значений, которые не может принимать энергия электрона. Причиной этого является периодический потенциал в кристаллической решетке. Простейшие описание зонной структуры принадлежит Кронигу и Пенни.

Зонная теория является основой современной теории твёрдых тел. Она позволила понять природу и объяснить важнейшие свойства металлов, полупроводников и диэлектриков. Подробнее см. Твёрдое тело.