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作者skyrmion.bbs@ptt.cc (meron) 看板: physics
標題Re: [問題] 金屬為什麼會導電?
時間批踢踢實業 (2007/06/22 Fri 13:31:56)
※ 引述《p033520 (妳看見,我愛妳嗎?)》之銘言:
: 量子物理上禮拜學到電子自旋的部份
: 老師好像有提到"電子不可分辨"
: 意思就是說自由電子跟束縛電子已經不可分辨了
: 那金屬為什麼會導電???

自由電子(itinerant electron)跟束縛電子(bound electron)
的區別,以化學鍵的角度講,就如同其字面上的意思那樣。

但是以能帶理論(band theory)的角度講,就比較沒有分的
那麼明顯了。在這個理論架構中,所有的電子都是形成能帶的 (band)。
那些被填滿的能量較低的band,就對應到所謂的束縛電子的概念。

能帶理論很重要的一個結論就是,填滿的能帶(filled band)不對
傳導有任何貢獻。(c.f. Ashcroft & Mermin, Chap. 12)
這結果也跟束縛電子不會導電的概念是符合的。

所以,金屬會導電的原因,以能帶理論而言,就是有非填滿的能帶
(unoccupied bands)。

另外,在 tight-binding 的理論中,我們以 localized 電子波函數
為基礎來算能帶結構。其中一個重要的參數 't' (hopping constant),
就跟這些局域的電子軌域到底有多重疊有關(e.g. overlapping integral)。
越內層的軌域,跟相鄰的同軌域重疊就越少,形成的 band 也就越窄。
這也是對應到束縛電子。

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