派尼斯和玻姆在1953年提出:由于库仑作用的长程性质,固体中电子气的密度起伏形成纵向振荡,称为等离子体振荡。这种振荡的能量量子称为等离激元。实验证明,电子束通过金属薄膜的能量损耗来源于激发电子气的等离激元。考虑到电子间的互作用,能带理论的单电子状态变成准电子状态,但准电子的有效质量包含了多粒子相互作用的效应。同样,空穴也变成准粒子。在半导体中电子和空穴之间有屏蔽的库仑吸引作用,它们结合成激子,这是一种复合的准粒子。
评分布洛赫和布里渊分别从不同角度研究了周期场中电子运动的基本特点,为固体电子的能带理论奠定了基础。电子的本征能量,是在一定能量范围内准连续的能级组成的能带。相邻两个能带之间的能量范围是完整晶体中电子不许可具有的能量,称为禁带。利用能带的特征以及泡利不相容原理,威耳逊在1931年提出金属和绝缘体相区别的能带模型,并预言介于两者之间存在半导体,为尔后的半导体的发展提供理论基础。
评分固体物理学
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评分固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。固体物理是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础,固体物理的研究论文占物理学中研究论文的三分之一以上。固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长,正在形成新的交叉领域。固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态,及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。
评分上述经验定律,但无法说明常温下金属电子气对比热容贡献甚小的原因;泡利在1927年首先用量子统计成功地计算了自由电子气的顺磁性,索末菲在1928年用量子统计求得电子气的比热容和输运现象,解决了经典理论的困难。
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