Понятие о зонной теории кристаллов

ПОНЯТИЕ О ЗОННОЙ ТЕОРИИ КРИСТАЛЛОВ [c.106]

На современном уровне рассмотрены основные понятия и законы химии строение вещества, химическая связь (метод молекулярных орбиталей, метод валентных связей, зонная теория кристаллов), важнейшие положения химической термодинамики и химической кинетики, методы исследования структуры веществ. [c.2]

Трансляционная симметрия предполагает бесконечную протяженность кристалла, т.е. отсутствие у него границ раздела с окружающей средой. Однако, естественно, реальные кристаллические структуры не являются бесконечными и, следовательно, не могут обладать трансляционной симметрией. Все же для того чтобы хотя бы формально сохранить свойство трансляционной симметрии, которое, как станет ясно из дальнейшего изложения, в существенной мере упрощает математический аппарат зонной теории, вводят понятие циклических граничных условий Борна—Кармана. [c.7]

Таким образом, применение ММО к системам, состоящим иэ многих частиц, приводит к представлению о наличии энергетических зон, характеризующих состояние валентных электронов в кристаллическом твердом теле. Понятие об энергетической зоне является основополагающим в зонной теории твердого тела. Подобно тому как в изолированном атоме имеются разрешенные и запрещенные уровни энергии, в кристалле существуют зоны разрешенных и запрещенных энергий. На рис. 128 представлена схема возникновения энергетических зон в кристалле натрия в зависимости от межатомного расстояния г. [c.308]

Металлические решетки. Зонная теория. Перейдем к рассмотрению свойств и строения металлических кристаллов. Металлическое состояние вещества существенно отличает металлы от всех остальных веществ в твердом и жидком состояниях, что послужило основанием для введения специального понятия металлической связи. И дей- [c.337]

Многоэлектронная задача для кристаллов еще находится в стадии разработки. В ней электрон в зоне проводимости, дырка в заполненной зоне и т. д. рассматриваются как возбужденные состояния системы многих электронов (ферми-жидкость) [20] и являются квазичастицами (см. выше). Но поскольку и в зонной теории сохраняется понятие квазичастиц, она вполне надежна. [c.130]

Точное квантовомеханическое описание металлической связи представляет сложную задачу, рассмотрение которой выходит за рамки настоящей книги. Поэтому в следующих разделах будут описаны лишь общие представления, на основе которых может быть понята металлическая связь — так называемая зонная модель кристалла. Следует сразу же оговориться, что зонная модель описывает поведение электронов в кристаллах с любым типом связи, но нас будут интересовать только те аспекты этой теории, которые непосредственно связаны с теорией металлической связи. [c.198]

Теория, описывающая состояние электронов в энергетических зонах, проще формулируется для кристаллов. Ее понятия с несущественными изменениями сохраняют силу и для жидких систем. При рассмотрении кристаллов обычно исходят из того, что потенциальная энергия и(г) электронов проводимости в поле, создаваемом ионной решеткой, является периодической функцией радиуса-вектора г, т. е. и г +1) = и г). Здесь I —вектор решетки, определяемый ее структурой [c.164]

На вопросы-почему происходят те или иные физико-химические процессы, отвечает теория микромира, квантовая механика молекул и кристаллов. Однако в случае сложных химических систем квантовая механика мало пока пригодна к каким-либо количественным предсказаниям. Наибольшие успехи за 60-летнюю историю квантовой химии были достигнуты в тех случаях, когда качественная, идейная сторона проблемы определялась на эмпирической основе, а количественный расчет проводился лишь на отдельных, весьма важных этапах. Характерной в этом плане является прекрасная книга Харрисона [302], в которой рассмотрены проблемы химической связи и физических свойств кристаллов в зависимости от структуры их энергетических зон. Книга Харрисона посвящена применению теории МО-ЛКАО и метода псевдопотенциала, причем такие структурно-химические понятия, как атомные радиусы, ЭО, ионность, ковалентность и металличность связи, сл ат параметрами в теоретических расчетах и рассуждениях. [c.229]

С другой стороны, чисто зонная модель тоже недостаточна для описания свойств окислов, так как неясна природа локализации -электронов в незаполненных оболочках. Для объяснения этого факта Мотт и Гуденаф предложили два различных подхода. Мотт исходит из зонной теории ионных кристаллов, рассматривая узкую -зону, расщепленную кристаллическим полем. Б окисле, где атомы металла разделены атомами кислорода, -зона еще больше сужается, самое понятие зоны теряет смысл. Перекрытие -состояний отсутствует, и электроны локализованы на ионах переходного металла. Гуденаф рассматривает окисел в приближении ковалентных связей, как в координационных соединениях, в которых переходный металл связан с окружением гибридными связями, включающими и -орбитали. В частных случаях, когда это согласуется со структурой, Гуденаф полагает, что может образоваться прямая ковалентная катион-катионная связь. Такой [c.4]

Понятие о полупроводимости часто связывают с кристаллическим состоянием вещества. Закономерности полупроЕодниковых свойств, поведение носителей тока в строго периодическом поле кристалла изучены достаточно полно и эта область представляет вполне законченный раздел современной физики и химии твердых веществ. Зонная теория полупроводников не только достоверно трактует экспериментальные данные в этой области, но и надежно позволяет предвидеть возможные проявления полупроводимости у большого количества новых материалов. [c.258]